JP2017033691A - On-vehicle battery pack, lithium ion replenishment device, and lithium ion replenishment method - Google Patents

On-vehicle battery pack, lithium ion replenishment device, and lithium ion replenishment method Download PDF

Info

Publication number
JP2017033691A
JP2017033691A JP2015150555A JP2015150555A JP2017033691A JP 2017033691 A JP2017033691 A JP 2017033691A JP 2015150555 A JP2015150555 A JP 2015150555A JP 2015150555 A JP2015150555 A JP 2015150555A JP 2017033691 A JP2017033691 A JP 2017033691A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
lithium ion
lithium
ion secondary
secondary battery
liquid supply
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.)
Pending
Application number
JP2015150555A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
内田 仁
Hitoshi Uchida
仁 内田
晃一 谷山
Koichi Taniyama
晃一 谷山
広和 大熊
Hirokazu Okuma
広和 大熊
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.)
Mitsubishi Motors Corp
Original Assignee
Mitsubishi Motors 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 Mitsubishi Motors Corp filed Critical Mitsubishi Motors Corp
Priority to JP2015150555A priority Critical patent/JP2017033691A/en
Publication of JP2017033691A publication Critical patent/JP2017033691A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • 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

Landscapes

  • Secondary Cells (AREA)
  • Battery Mounting, Suspending (AREA)
  • Filling, Topping-Up Batteries (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an on-vehicle battery pack in which the battery capacity can be recovered by replenishing each lithium ion secondary battery with lithium ions, when lithium ions are lost from each lithium ion secondary battery and the battery capacity drops, while saving the space of each lithium ion secondary battery.SOLUTION: An on-vehicle battery pack 10 includes a plurality of lithium ion secondary batteries 20 mounted on an electric vehicle 1, a liquid supply port 26, and a drain port 27. The liquid supply port 26 is configured to be able to supply lithium ion replenishment liquid Sto the interior of the lithium ion secondary battery 20. The drain port 27 is configured to be able to drain the waste liquid S, produced when some lithium ions are lost from the lithium ion replenishment liquid S, to the outside of the lithium ion secondary battery 20.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

この発明は、例えば、リチウムイオンを補充できる車載電池パック、該車載電池パックにリチウムイオンを補充し得るリチウムイオン補充装置、及びリチウムイオン補充方法に関する。   The present invention relates to, for example, an in-vehicle battery pack that can replenish lithium ions, a lithium ion replenishing device that can replenish lithium ions in the in-vehicle battery pack, and a lithium ion replenishing method.

リチウムイオン二次電池は、種々の二次電池の中でも高いエネルギー密度を有し、電気自動車やハイブリッド車等の電動車両の電源として利用されている。リチウムイオン二次電池は、ホスト分子である負極活物質及び正極活物質に対し、ゲスト分子であるリチウムイオンが吸蔵及び脱離することにより、化学的な反応を伴わずに作動する。   Lithium ion secondary batteries have a high energy density among various secondary batteries, and are used as a power source for electric vehicles such as electric vehicles and hybrid vehicles. A lithium ion secondary battery operates without a chemical reaction by insertion and extraction of lithium ions as guest molecules with respect to a negative electrode active material and a positive electrode active material that are host molecules.

しかしながら、リチウムイオン二次電池の充放電を長期間繰り返すと、負極表面に金属リチウムが析出して、負極活物質と正極活物質との間を移動できるリチウムイオンが次第に減少する。電荷キャリアであるリチウムイオンが減少すると、リチウムイオン二次電池の電池容量が低下して電動車両の走行可能距離が短くなってしまう。   However, when charging / discharging of the lithium ion secondary battery is repeated for a long time, metallic lithium is deposited on the surface of the negative electrode, and lithium ions that can move between the negative electrode active material and the positive electrode active material gradually decrease. When the lithium ions as charge carriers are reduced, the battery capacity of the lithium ion secondary battery is reduced and the travelable distance of the electric vehicle is shortened.

そこで、特許文献1に開示されるように、充放電によって失われたリチウムイオンの減少量を算出して適切な量のリチウムイオンをリチウムイオン二次電池に補充するリチウムイオン電池の容量回復方法が提案されている。   Thus, as disclosed in Patent Document 1, there is a method for recovering the capacity of a lithium ion battery that calculates a reduction amount of lithium ions lost due to charge and discharge and replenishes a lithium ion secondary battery with an appropriate amount of lithium ions. Proposed.

特許第5565600号公報Japanese Patent No. 5565600

特許文献1のリチウムイオン電池の容量回復方法は、リチウムイオン補充用電極を備え、リチウムイオン電池の初期の充放電特性と使用後の充放電特性とを比較して、適切な量のリチウムイオンをリチウムイオン補充用電極から補充する。   The capacity recovery method of a lithium ion battery of Patent Document 1 includes an electrode for replenishing lithium ions, and compares an initial charge / discharge characteristic of the lithium ion battery with a charge / discharge characteristic after use, to obtain an appropriate amount of lithium ion. Replenish from the lithium ion replenishment electrode.

しかしながら、特許文献1のリチウムイオン電池の容量回復方法では、リチウムイオン二次電池内にリチウムイオン補充用電極を第3の電極として内部に追加するスペースが必要になるため、リチウムイオン二次電池が大型化する。また、万が一の場合、初期の充放電特性のデータを消失すると、リチウムイオンの減少量を算出できなくなってリチウムイオンをどのくらい補充すればよいか分からなくなることも考えられる。   However, in the capacity recovery method of the lithium ion battery disclosed in Patent Document 1, a space for adding a lithium ion replenishment electrode as a third electrode inside the lithium ion secondary battery is required. Increase in size. Also, in the unlikely event that the initial charge / discharge characteristic data is lost, the amount of decrease in lithium ions cannot be calculated, and it may be impossible to know how much lithium ions should be replenished.

そこで、本発明は、各リチウムイオン二次電池からリチウムイオンが失われて電池容量が低下したときはリチウムイオンを各リチウムイオン二次電池に補充しての電池容量を回復できるとともに、各リチウムイオン二次電池を省スペースにできる車載電池パックを提供する。   Therefore, the present invention can recover the battery capacity by replenishing each lithium ion secondary battery with lithium ions when the lithium ion is lost from each lithium ion secondary battery and the battery capacity is reduced. Provided is an in-vehicle battery pack that can save space for a secondary battery.

本発明の車載電池パックは、電動車両に搭載された複数のリチウムイオン二次電池と、リチウムイオン二次電池にそれぞれ設けられた給液口と、リチウムイオン二次電池にそれぞれ設けられた排液口と、を備えている。給液口は、リチウムイオン補充液をリチウムイオン二次電池の内部に供給可能に構成されている。排液口は、リチウムイオン補充液からリチウムイオンの一部が失われた廃液をリチウムイオン二次電池の外部へ排出可能に構成されている。   The in-vehicle battery pack of the present invention includes a plurality of lithium ion secondary batteries mounted on an electric vehicle, a liquid supply port provided in each of the lithium ion secondary batteries, and a drain provided in each of the lithium ion secondary batteries. And a mouth. The liquid supply port is configured to be able to supply the lithium ion replenisher into the lithium ion secondary battery. The drain port is configured to be able to discharge waste liquid from which lithium ions have been partially lost from the lithium ion replenisher to the outside of the lithium ion secondary battery.

この車載電池パックにおいて、複数の給液管と、複数の給液バルブと、給液集合管と、複数の排液管と、複数の排液バルブと、排液集合管と、をさらに備えてもよい。複数の給液管は、給液口にそれぞれ接続されている。給液バルブは、給液管にそれぞれ取り付けられ、給液管を開閉する。給液集合管は、複数の給液管と接続されている。複数の排液管は、排液口にそれぞれ接続されている。排液バルブは、排液管にそれぞれ取り付けられ、排液管を開閉する。排液集合管は、複数の排液管と接続されている。   The in-vehicle battery pack further includes a plurality of liquid supply pipes, a plurality of liquid supply valves, a liquid supply collection pipe, a plurality of drainage pipes, a plurality of drainage valves, and a drainage collection pipe. Also good. The plurality of liquid supply pipes are connected to the liquid supply ports, respectively. The liquid supply valves are respectively attached to the liquid supply pipes, and open and close the liquid supply pipes. The liquid supply collecting pipe is connected to a plurality of liquid supply pipes. The plurality of drainage pipes are connected to the drainage ports, respectively. The drainage valves are respectively attached to the drainage pipes and open / close the drainage pipes. The drainage collecting pipe is connected to a plurality of drainage pipes.

本発明のリチウムイオン補充装置は、上記した車載電池パックにリチウムイオンを補充するリチウムイオン補充装置であって、給液タンクと、上流側配管と、廃液タンクと、下流側配管と、下流側センサと、制御部と、を備えている。給液タンクは、リチウムイオン補充液が貯蔵されている。上流側配管は、給液集合管を給液タンクに接続している。下流側配管は、排液集合管を廃液タンクに接続している。廃液タンクは、廃液を貯蔵する。下流側センサは、排液集合管又は下流側配管に取り付けられ、廃液を監視する。制御部は、下流側センサから伝えられた情報に基づいて給液バルブ及び排液バルブを制御する。   The lithium ion replenishing device of the present invention is a lithium ion replenishing device that replenishes the above-described on-vehicle battery pack with lithium ions, including a liquid supply tank, an upstream side pipe, a waste liquid tank, a downstream side pipe, and a downstream side sensor. And a control unit. The liquid supply tank stores a lithium ion replenisher. The upstream side pipe connects the liquid supply collecting pipe to the liquid supply tank. The downstream pipe connects the drainage collecting pipe to the waste tank. The waste liquid tank stores the waste liquid. The downstream sensor is attached to the drainage collecting pipe or the downstream pipe and monitors the waste liquid. The control unit controls the liquid supply valve and the liquid discharge valve based on information transmitted from the downstream sensor.

本発明の他のリチウムイオン補充装置は、上記した実施形態の車載電池パックにリチウムイオンを補充するリチウムイオン補充装置であって、給液タンクと、廃液タンクと、上流側配管と、上流側センサと、下流側配管と、下流側センサと、制御部と、を備えている。給液タンクは、廃液を貯蔵し、廃液をリチウムイオン補充液として再供給する。上流側配管は、給液集合管を給液タンクに接続している。上流側センサは、上流側配管に取り付けられ、リチウムイオン補充液を監視する。下流側配管は、排液集合管を給液タンクに接続している。下流側センサは、下流側配管に取り付けられ、廃液を監視する。制御部は、上流側センサ及び下流側センサから伝えられた情報に基づいて給液バルブ及び排液バルブを制御する。   Another lithium ion replenishing device of the present invention is a lithium ion replenishing device for replenishing lithium ion to the in-vehicle battery pack of the above-described embodiment, and includes a liquid supply tank, a waste liquid tank, an upstream pipe, and an upstream sensor. And a downstream pipe, a downstream sensor, and a control unit. The liquid supply tank stores the waste liquid and resupplies the waste liquid as a lithium ion replenisher. The upstream side pipe connects the liquid supply collecting pipe to the liquid supply tank. The upstream sensor is attached to the upstream pipe and monitors the lithium ion replenisher. The downstream side pipe connects the drainage collecting pipe to the liquid supply tank. The downstream sensor is attached to the downstream pipe and monitors waste liquid. The control unit controls the liquid supply valve and the drainage valve based on information transmitted from the upstream sensor and the downstream sensor.

これらリチウムイオン補充装置において、制御部は、各リチウムイオン二次電池に対して時間差でリチウムイオン補充液を供給し、下流側センサは、時間差で排出されることにより各リチウムイオン二次電池を介した状態の廃液を個別に監視してもよい。脱気管と、真空バルブと、をさらに備えてもよい。脱気管は、上流側配管を真空源に接続する。真空バルブは、脱気管に取り付けられ、外部の制御に従って脱気管を開閉する。   In these lithium ion replenishing devices, the control unit supplies the lithium ion replenisher to each lithium ion secondary battery with a time difference, and the downstream sensor passes through each lithium ion secondary battery by being discharged with the time difference. You may monitor individually the waste liquid of the state. You may further provide a deaeration pipe | tube and a vacuum valve. The deaeration pipe connects the upstream pipe to a vacuum source. The vacuum valve is attached to the deaeration pipe and opens and closes the deaeration pipe according to external control.

これらリチウムイオン補充装置において、リチウムイオン補充液の一例は、リチウムオキシ基を有する芳香族化合物を電解液中に含有する。このとき、下流側センサは、リチウムイオン二次電池の正極における酸化反応によりリチウムオキシ基からリチウムイオンを離脱させリチウムオキシ基をオキソ基に変換した状態の酸化体を定量する。リチウムオキシ基を有する芳香族化合物として、好ましくはケトン性カルボニル基を有する芳香族化合物に対応する還元体のリチウム塩が挙げられる。ケトン性カルボニル基を有する芳香族化合物として、好ましくはベンゾキノン及びその誘導体が挙げられる。これらリチウムオキシ基を有する芳香族化合物について、下流側センサは、紫外領域において吸収スペクトルのピーク強度を測定することにより酸化体を定量してもよい。   In these lithium ion replenishing devices, an example of the lithium ion replenishing solution contains an aromatic compound having a lithium oxy group in the electrolytic solution. At this time, the downstream sensor quantifies the oxidant in a state in which the lithium ion is released from the lithium oxy group by the oxidation reaction at the positive electrode of the lithium ion secondary battery and the lithium oxy group is converted into an oxo group. The aromatic compound having a lithium oxy group is preferably a lithium salt of a reduced form corresponding to the aromatic compound having a ketonic carbonyl group. Preferred aromatic compounds having a ketonic carbonyl group include benzoquinone and its derivatives. About the aromatic compound which has these lithium oxy groups, a downstream sensor may quantify an oxidant by measuring the peak intensity of an absorption spectrum in an ultraviolet region.

本発明の車載リチウムイオン二次電池へのリチウムイオン補充方法は、リチウムイオン二次電池を充電しながら、リチウムオキシ基を有する芳香族化合物を電解液中に含有するリチウムイオン補充液をリチウムイオン二次電池内に供給する。リチウムイオン二次電池の正極における酸化反応によりリチウムオキシ基からリチウムイオンを離脱させリチウムオキシ基をオキソ基に変換した酸化体を生成する。酸化体がリチウムイオン補充液とともに排出された廃液をリチウムイオン二次電池内から回収しつつ、廃液中の酸化体を定量する。廃液中の酸化体の量が所定値以下になったとき、リチウムイオン二次電池内へのリチウムイオン補充液の供給を停止する。廃液中の酸化体の量が実質的にゼロになったとき、リチウムイオン二次電池内へのリチウムイオン補充液の供給を停止することが好ましい。   The lithium ion replenishment method for an in-vehicle lithium ion secondary battery according to the present invention includes a lithium ion replenisher containing an aromatic compound having a lithium oxy group in an electrolyte while charging the lithium ion secondary battery. Supply to the next battery. Oxidation reaction at the positive electrode of the lithium ion secondary battery releases lithium ions from the lithium oxy group to produce an oxidant in which the lithium oxy group is converted to an oxo group. While collecting the waste liquid discharged together with the lithium ion replenisher from the inside of the lithium ion secondary battery, the oxidant in the waste liquid is quantified. When the amount of oxidant in the waste liquid becomes a predetermined value or less, the supply of the lithium ion replenisher into the lithium ion secondary battery is stopped. When the amount of oxidant in the waste liquid becomes substantially zero, it is preferable to stop supplying the lithium ion replenisher into the lithium ion secondary battery.

本発明の他の車載リチウムイオン二次電池へのリチウムイオン補充方法は、リチウムイオン二次電池を充電しながら、リチウムオキシ基を有する芳香族化合物を含有する電解液をリチウムイオン二次電池内外に循環させる。リチウムイオン二次電池の正極における酸化反応によりリチウムオキシ基からリチウムイオンを離脱させリチウムオキシ基をオキソ基に変換した酸化体を生成する。リチウムイオン二次電池内に流入する電解液中の酸化体と、リチウムイオン二次電池内から流出した電解液中の酸化体とを定量する。流入する酸化体の量と流出した酸化体の量との差が所定値以下になったとき、リチウムイオン二次電池内外の電解液の循環を停止する。流入する酸化体の量と流出した酸化体の量との差が実質的にゼロになったとき、リチウムイオン二次電池内外の電解液の循環を停止することが好ましい。   The lithium ion secondary battery replenishment method for another lithium ion secondary battery of the present invention is such that an electrolyte containing an aromatic compound having a lithium oxy group is placed inside and outside the lithium ion secondary battery while charging the lithium ion secondary battery. Circulate. Oxidation reaction at the positive electrode of the lithium ion secondary battery releases lithium ions from the lithium oxy group to produce an oxidized form in which the lithium oxy group is converted to an oxo group. The oxidant in the electrolyte flowing into the lithium ion secondary battery and the oxidant in the electrolyte flowing out from the lithium ion secondary battery are quantified. When the difference between the amount of oxidant flowing in and the amount of oxidant flowing out becomes a predetermined value or less, circulation of the electrolyte solution inside and outside the lithium ion secondary battery is stopped. When the difference between the amount of oxidant flowing in and the amount of oxidant flowing out becomes substantially zero, it is preferable to stop the circulation of the electrolyte solution inside and outside the lithium ion secondary battery.

本発明によれば、各リチウムイオン二次電池のリチウムイオンが失われて電池容量が低下したときはリチウムイオンを各リチウムイオン二次電池に補充して電池容量を回復できるとともに、各リチウムイオン二次電池を省スペースにできる。   According to the present invention, when the lithium ion of each lithium ion secondary battery is lost and the battery capacity decreases, the lithium ion secondary battery can be replenished to restore the battery capacity, and each lithium ion secondary battery can be recovered. The next battery can be saved.

電気自動車の一例を示す模式図。The schematic diagram which shows an example of an electric vehicle. 第1の実施形態のリチウムイオン補充装置の模式図。The schematic diagram of the lithium ion replenishment apparatus of 1st Embodiment. 図2に示されたリチウムイオン補充装置を用いて車載リチウムイオン二次電池にリチウムイオンを補充する第1の方法を説明するフローチャート。The flowchart explaining the 1st method of replenishing lithium ion to a vehicle-mounted lithium ion secondary battery using the lithium ion replenishment apparatus shown by FIG. 図2に示されたリチウムイオン補充装置を用いて車載リチウムイオン二次電池にリチウムイオンを補充する第2の方法を説明するフローチャート。The flowchart explaining the 2nd method of replenishing lithium ion to a vehicle-mounted lithium ion secondary battery using the lithium ion replenishment apparatus shown by FIG. 第2の実施形態のリチウムイオン補充装置の模式図。The schematic diagram of the lithium ion replenishment apparatus of 2nd Embodiment.

まず、図1及び図2を参照して各実施形態に共通する本発明の車載電池パック10について述べる。図1は、電気自動車1の一例を示す模式図である。この電気自動車1は、EVシステム2を搭載している。電気自動車1は、電動車両の一例である。   First, an in-vehicle battery pack 10 of the present invention common to each embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 2. FIG. 1 is a schematic diagram illustrating an example of an electric vehicle 1. The electric vehicle 1 is equipped with an EV system 2. The electric vehicle 1 is an example of an electric vehicle.

EVシステム2は、例えば、車両総合制御ユニット(EV−ECU)3、電池管理ユニット(BMU)4、個別セル監視ユニット(CMU)5、車載充電ユニット(OBC)6、モータ制御ユニット(MCU)7、インバータ(IPU)8、モータ9及び車載電池パック10等を備えている。   The EV system 2 includes, for example, a vehicle comprehensive control unit (EV-ECU) 3, a battery management unit (BMU) 4, an individual cell monitoring unit (CMU) 5, an in-vehicle charging unit (OBC) 6, and a motor control unit (MCU) 7. , An inverter (IPU) 8, a motor 9, an in-vehicle battery pack 10 and the like.

車両総合制御ユニット3は、EVシステム2を統括する。電池管理ユニット4は、車載電池パック10の状態を管理し車両総合制御ユニット3へ情報を伝達する。個別セル監視ユニット5は、車載電池パック10の各リチウムイオン二次電池20(LIB)の電圧、電流、温度等を監視し、電池管理ユニット4へ情報を伝達する。車載充電ユニット6は、家庭用交流電源や充電スタンド直流電源からの充電電流を制御し、車載電池パック10を充電する。車両総合制御ユニット3及び電池管理ユニット4は、制御部の一例である。車載充電ユニット6は、充電器の一例である。   The vehicle integrated control unit 3 controls the EV system 2. The battery management unit 4 manages the state of the in-vehicle battery pack 10 and transmits information to the vehicle integrated control unit 3. The individual cell monitoring unit 5 monitors the voltage, current, temperature, etc. of each lithium ion secondary battery 20 (LIB) of the in-vehicle battery pack 10 and transmits information to the battery management unit 4. The in-vehicle charging unit 6 controls the charging current from a household AC power source or a charging stand DC power source to charge the in-vehicle battery pack 10. The vehicle comprehensive control unit 3 and the battery management unit 4 are examples of a control unit. The in-vehicle charging unit 6 is an example of a charger.

モータ制御ユニット7は、車両総合制御ユニット3からの制御に基づいてインバータ8を制御する。インバータ8は、大電流をON/OFFし、車載電池パック10とモータ9との間で電力を交換する。モータ9は電力を駆動力に変換し、電気自動車1を走行させる。   The motor control unit 7 controls the inverter 8 based on the control from the vehicle comprehensive control unit 3. The inverter 8 turns on / off a large current and exchanges electric power between the in-vehicle battery pack 10 and the motor 9. The motor 9 converts electric power into driving force and causes the electric vehicle 1 to travel.

図2は、本発明の車載電池パック10及び第1の実施形態のリチウムイオン補充装置30の一例を示す模式図である。車載電池パック10は、一般にセルと呼ばれる複数のリチウムイオン二次電池20と、筐体12と、複数の給液管14と、複数の給液バルブ15と、給液集合管16と、複数の排液管17と、複数の排液バルブ18と、排液集合管19と、個別セル監視ユニット5と、を備えている。   FIG. 2 is a schematic diagram showing an example of the in-vehicle battery pack 10 of the present invention and the lithium ion replenishment device 30 of the first embodiment. The in-vehicle battery pack 10 includes a plurality of lithium ion secondary batteries 20 generally called cells, a housing 12, a plurality of liquid supply pipes 14, a plurality of liquid supply valves 15, a liquid supply collecting pipe 16, and a plurality of liquid supply collection pipes 16. A drainage pipe 17, a plurality of drainage valves 18, a drainage collecting pipe 19, and the individual cell monitoring unit 5 are provided.

図2の例では、複数のリチウムイオン二次電池20を代表して第1及び第2のリチウムイオン二次電池20a,20bを示している。実際の車載電池パック10では、リチウムイオン二次電池20が多数搭載されてもよい。リチウムイオン二次電池20は、発電要素21と、発電要素21を覆う外装材25と、を備えている。   In the example of FIG. 2, the first and second lithium ion secondary batteries 20 a and 20 b are shown as a representative of the plurality of lithium ion secondary batteries 20. In the actual vehicle battery pack 10, a large number of lithium ion secondary batteries 20 may be mounted. The lithium ion secondary battery 20 includes a power generation element 21 and an exterior material 25 that covers the power generation element 21.

発電要素21は、正極21a、負極21b、セパレータ21c、非水電解液21d等から構成されている。正極21aは、酸化剤である正極活物質や正極活物質が塗布された金属箔等から構成されている。負極21bは、還元剤である負極活物質や負極活物質が塗布された金属箔等から構成されている。正極21a及び負極21bは、正極21aと負極21bとの短絡を防止するセパレータ21cを介在させて捲回され、非水電解液21dで満たされた外装材25内に収納されている。   The power generation element 21 includes a positive electrode 21a, a negative electrode 21b, a separator 21c, a nonaqueous electrolytic solution 21d, and the like. The positive electrode 21a is composed of a positive electrode active material that is an oxidizing agent, a metal foil coated with a positive electrode active material, or the like. The negative electrode 21b is composed of a negative electrode active material that is a reducing agent, a metal foil coated with a negative electrode active material, or the like. The positive electrode 21a and the negative electrode 21b are wound through a separator 21c that prevents a short circuit between the positive electrode 21a and the negative electrode 21b, and are accommodated in an exterior material 25 filled with a nonaqueous electrolytic solution 21d.

正極活物質として、例えば、コバルト酸リチウム、ニッケル酸リチウム等の層状岩塩型の金属酸化物、マンガン酸リチウム等のスピネル型の金属酸化物、バナジン酸ニッケルリチウム等の逆スピネル型金属酸化物、オリビン型のリン酸鉄リチウム、リン酸マンガンリチウム、リン酸シリコンリチウム、オキソ酸塩型の金属酸化物等のリチウムを吸蔵及び放出可能な金属酸化物が挙げられる。本実施形態では、正極活物質としてコバルト酸リチウムを使用している。   Examples of positive electrode active materials include layered rock salt type metal oxides such as lithium cobaltate and lithium nickelate, spinel type metal oxides such as lithium manganate, reverse spinel type metal oxides such as nickel lithium vanadate, and olivine Examples thereof include metal oxides that can occlude and release lithium, such as lithium iron phosphate, lithium manganese phosphate, lithium lithium phosphate, and oxo acid salt type metal oxides. In this embodiment, lithium cobaltate is used as the positive electrode active material.

負極活物質として、例えば、黒鉛系の炭素材料、金属リチウム、リチウム合金、金属酸化物、金属硫化物等が挙げられる。黒鉛系の炭素材料として、例えば、黒鉛(グラファイト)、易黒鉛化性炭素(ソフトカーボン)、難黒鉛化性炭素(ハードカーボン)等が挙げられる。本実施形態では、負極活物質としてグラファイトを使用している。   Examples of the negative electrode active material include graphite-based carbon materials, metal lithium, lithium alloys, metal oxides, metal sulfides, and the like. Examples of the graphite-based carbon material include graphite (graphite), graphitizable carbon (soft carbon), non-graphitizable carbon (hard carbon), and the like. In this embodiment, graphite is used as the negative electrode active material.

非水電解液21dとして、例えば、エチレンカーボネート(EC)、プロピレンカーボネート(PC)、ジメチルカーボネート(DMC)、ジエチルカーボネート(DEC)、γ−ブチロラクトン、スルホラン、ジメチルスルホキシド、アセトニトリル、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、1,2−ジメトキシエタン、1,2−ジエトキシエタン、テトラヒドロフラン、2−メチルテトラヒドロフラン、ジオキソラン、メチルアセテート等の極性溶媒が挙げられる。これら極性溶媒は、二種類以上を混合して使用してもよい。金属塩を含有してもよい。金属塩として、例えば、LiPF、LiPF(C、LiBF、LiAsF、LiClO、LiSCN、LiI、LiCFSO、LiCl、LiBr、LiCFCO等のリチウム塩が挙げられる。これら金属塩は、二種類以上を混合して使用してもよい。 Examples of the nonaqueous electrolytic solution 21d include ethylene carbonate (EC), propylene carbonate (PC), dimethyl carbonate (DMC), diethyl carbonate (DEC), γ-butyrolactone, sulfolane, dimethyl sulfoxide, acetonitrile, dimethylformamide, dimethylacetamide, Examples include polar solvents such as 1,2-dimethoxyethane, 1,2-diethoxyethane, tetrahydrofuran, 2-methyltetrahydrofuran, dioxolane, and methyl acetate. These polar solvents may be used as a mixture of two or more. A metal salt may be contained. As the metal salts, e.g., LiPF 6, LiPF 3 (C 2 F 5) 3, LiBF 4, LiAsF 6, LiClO 4, LiSCN, LiI, LiCF 3 SO 3, LiCl, LiBr, lithium salts such as LiCF 3 CO 2 Can be mentioned. Two or more kinds of these metal salts may be mixed and used.

外装材25には、化合物Xを含有する電解液をリチウムイオン二次電池20内に供給するための給液口26と、化合物Yを含有する電解液をリチウムイオン二次電池20外へ排出するための排液口27と、が設けられている。以降、本明細書において、給液口26を通じてリチウムイオン二次電池20内に流入する化合物Xを含有する電解液をリチウムイオン補充液Sin、排液口27からリチウムイオン二次電池20外へ流出した化合物Yを含有する電解液を廃液Soutと呼ぶ。リチウムイオン補充液Sin及び廃液Soutに使用する電解液として、発電要素21の非水電解液21dと同様の極性溶媒が挙げられる。 In the exterior member 25, a liquid supply port 26 for supplying the electrolytic solution containing the compound X into the lithium ion secondary battery 20 and the electrolytic solution containing the compound Y are discharged out of the lithium ion secondary battery 20. A drainage port 27 is provided. Hereinafter, in the present specification, the electrolytic solution containing the compound X flowing into the lithium ion secondary battery 20 through the liquid supply port 26 is transferred from the lithium ion replenisher S in and the drain port 27 to the outside of the lithium ion secondary battery 20. The electrolytic solution containing the compound Y that has flowed out is referred to as a waste liquid Sout . Examples of the electrolytic solution used for the lithium ion replenisher S in and the waste liquid S out include the same polar solvent as the non-aqueous electrolytic solution 21d of the power generation element 21.

化合物Xは、例えば、リチウムオキシ基(−O−Li)を有する芳香族化合物であって、充電時の正極における酸化反応によりリチウムオキシ基からリチウムイオンを離脱させる化合物である。化合物Yは、化合物Xのリチウムオキシ基がオキソ基(=O)に変換された酸化体である。   Compound X is, for example, an aromatic compound having a lithium oxy group (—O—Li), and is a compound that releases lithium ions from the lithium oxy group by an oxidation reaction at the positive electrode during charging. Compound Y is an oxidized form in which the lithium oxy group of compound X is converted to an oxo group (═O).

化合物Yの例には、キノン系化合物、ポリキノン化合物、インジゴ及びその誘導体、トリオキソアンギュレン及びその誘導体等のケトン性カルボニル基を有する芳香族化合物が含まれる。キノン系化合物として、例えば、ジメトキシベンゾキノン、ビス(トリフルオロメチル)ベンゾキノン等のベンゾキノン及びその誘導体、アントラキノン及びその誘導体等が挙げられる。ポリキノン化合物として、例えば、ペンタセンテトロン、オクタセンテトロン、インダントロン、インダンスレンオリーブR,ピラントロン、ビオラントロン、ニホンスレンネービーブルーR等の4つのケトン性カルボニル基を有するポリアセン化合物や、さらに多くのオキソ基を有するインダンスレンイエロー3RT、インダンスレンカーキCG等が挙げられる。インジゴ及びその誘導体として、例えば、チオインジゴや、多環性芳香族化合物であるキナクリドン、アントアントロン等が挙げられる。好ましくは、ベンゾキノン及びその誘導体が挙げられる。   Examples of the compound Y include aromatic compounds having a ketonic carbonyl group such as quinone compounds, polyquinone compounds, indigo and derivatives thereof, trioxoangulene and derivatives thereof. Examples of the quinone compound include benzoquinone such as dimethoxybenzoquinone and bis (trifluoromethyl) benzoquinone and derivatives thereof, anthraquinone and derivatives thereof, and the like. Examples of polyquinone compounds include polyacene compounds having four ketonic carbonyl groups, such as pentacentetron, octacentetron, indanthrone, indanthrene olive R, pyrantrone, violanthrone, and Japanese sren navy blue R, and more oxo groups Indanthrene Yellow 3RT, Indanthrene Khaki CG and the like. Examples of indigo and derivatives thereof include thioindigo, polycyclic aromatic compounds such as quinacridone and anthanthrone. Preferably, benzoquinone and its derivative are mentioned.

化合物Xの例には、上記した化合物Yに対応する還元体と同じπ電子構造のリチウム塩が含まれる。なお、化合物Yに対応する還元体とは、オキソ基の代わりにヒドロキシル基を有する化合物Yの芳香族化合物を指す。   Examples of compound X include lithium salts having the same π-electron structure as the reduced form corresponding to compound Y described above. The reduced form corresponding to compound Y refers to an aromatic compound of compound Y having a hydroxyl group instead of an oxo group.

筐体12は、複数のリチウムイオン二次電池20を内部に収納している。複数の給液管14は、各リチウムイオン二次電池20の給液口26にそれぞれ接続されている。複数の給液バルブE1,E2は、各給液管14にそれぞれ取り付けられている。給液バルブE1,E2は、車両総合制御ユニット3や電池管理ユニットの制御に従って各給液管14を個別に開閉できる。給液集合管16は、複数の給液管14を束ねるように各給液管14と接続され、筐体12の内外に連通している。   The housing 12 houses a plurality of lithium ion secondary batteries 20 therein. The plurality of liquid supply pipes 14 are connected to the liquid supply ports 26 of the respective lithium ion secondary batteries 20. The plurality of liquid supply valves E1 and E2 are attached to each liquid supply pipe 14, respectively. The liquid supply valves E1 and E2 can individually open and close the respective liquid supply pipes 14 according to the control of the vehicle comprehensive control unit 3 and the battery management unit. The liquid supply collecting pipe 16 is connected to each liquid supply pipe 14 so as to bundle a plurality of liquid supply pipes 14, and communicates with the inside and outside of the housing 12.

複数の排液管17は、各リチウムイオン二次電池20の排液口27にそれぞれ接続されている。複数の排液バルブF1,F2は、各排液管17にそれぞれ取り付けられている。排液バルブF1,F2は、車両総合制御ユニット3や電池管理ユニット4の制御に従って各排液管17を個別に開閉できる。排液集合管19は、複数の排液管17を束ねるように各排液管17と接続され、筐体12の内外に連通している。以降、給液バルブE1,E2及び排液バルブF1,F2をまとめて給排バルブと呼ぶことがある。   The plurality of drain tubes 17 are connected to the drain ports 27 of the lithium ion secondary batteries 20, respectively. The plurality of drain valves F1 and F2 are attached to each drain pipe 17, respectively. The drain valves F <b> 1 and F <b> 2 can individually open and close each drain pipe 17 in accordance with the control of the vehicle integrated control unit 3 and the battery management unit 4. The drainage collecting pipe 19 is connected to each drainage pipe 17 so as to bundle a plurality of drainage pipes 17 and communicates with the inside and outside of the housing 12. Hereinafter, the liquid supply valves E1 and E2 and the drainage valves F1 and F2 may be collectively referred to as a supply / discharge valve.

[第1の実施形態]
第1の実施形態のリチウムイオン補充装置30について説明する。このリチウムイオン補充装置30は、車載部30aと、車外部30bとから構成される。車外部30bは、例えば、自動車整備工場等に設置される。
[First Embodiment]
The lithium ion replenishment device 30 according to the first embodiment will be described. The lithium ion replenishing device 30 includes an in-vehicle unit 30a and a vehicle exterior 30b. The vehicle exterior 30b is installed in, for example, an automobile maintenance factory.

リチウムイオン補充装置30は、給液タンク31と、廃液タンク32と、上流側配管34と、下流側配管36と、配管バルブC,Dと、下流側センサ39と、制御部と、脱気管35,37と、真空バルブA,Bと、真空ポンプP,Qと、を備えている。制御部には、車両総合制御ユニット3や電池管理ユニット4が含まれる。真空ポンプP,Qは、真空源の一例である。   The lithium ion replenishing device 30 includes a liquid supply tank 31, a waste liquid tank 32, an upstream pipe 34, a downstream pipe 36, pipe valves C and D, a downstream sensor 39, a control unit, and a deaeration pipe 35. , 37, vacuum valves A and B, and vacuum pumps P and Q. The control unit includes a vehicle comprehensive control unit 3 and a battery management unit 4. The vacuum pumps P and Q are an example of a vacuum source.

給液タンク31には、リチウムイオン補充液Sinが貯蔵されている。廃液タンク32には、廃液Soutを貯蔵することができる。本実施形態では、化合物Xとしてヒドロキシキノンのリチウム塩、化合物Yとしてベンゾキノンを使用している。なお、給液タンク31は、廃液タンク32よりも高所に配置されていることが好ましい。 A supply tank 31, a lithium ion replenisher S in is stored. The waste liquid tank 32 can store the waste liquid Sout . In this embodiment, hydroxyquinone lithium salt is used as compound X, and benzoquinone is used as compound Y. The liquid supply tank 31 is preferably disposed at a higher position than the waste liquid tank 32.

上流側配管34は、車載電池パック10の給液集合管16を給液タンク31に接続している。下流側配管36は、車載電池パック10の排液集合管19を廃液タンク32に接続している。上流側配管34及び下流側配管36には、配管バルブC,Dがそれぞれ設けられている。配管バルブC,Dは、車両総合制御ユニット3や電池管理ユニットの制御に従って上流側配管34及び下流側配管36をそれぞれ開閉できる。   The upstream side pipe 34 connects the liquid supply collecting pipe 16 of the in-vehicle battery pack 10 to the liquid supply tank 31. The downstream pipe 36 connects the drainage collecting pipe 19 of the in-vehicle battery pack 10 to the waste liquid tank 32. Pipe valves C and D are provided in the upstream pipe 34 and the downstream pipe 36, respectively. The piping valves C and D can open and close the upstream piping 34 and the downstream piping 36, respectively, according to the control of the vehicle integrated control unit 3 and the battery management unit.

脱気管35は、上流側配管34を真空ポンプPに接続している。脱気管37は、上流側配管36を真空ポンプQに接続している。脱気管35,37には、真空バルブA,Bがそれぞれ設けられている。真空バルブA,Bは、車両総合制御ユニット3や電池管理ユニットの制御に従って脱気管35,37をそれぞれ開閉できる。   The deaeration pipe 35 connects the upstream pipe 34 to the vacuum pump P. The deaeration pipe 37 connects the upstream pipe 36 to the vacuum pump Q. The deaeration pipes 35 and 37 are provided with vacuum valves A and B, respectively. The vacuum valves A and B can open and close the deaeration pipes 35 and 37 according to the control of the vehicle integrated control unit 3 and the battery management unit, respectively.

図2の例では、下流側センサ39は、車載電池パック10の排液集合管19に取り付けられている。つまり、下流側センサ39が車載部30aに含まれている。下流側センサ39は、例えば、紫外・可視分光光度計であり、廃液Sout中に含まれる化合物Yについて、紫外領域における吸収スペクトルのピーク強度を測定することができる。 In the example of FIG. 2, the downstream sensor 39 is attached to the drainage collecting pipe 19 of the in-vehicle battery pack 10. That is, the downstream sensor 39 is included in the in-vehicle unit 30a. The downstream sensor 39 is, for example, an ultraviolet / visible spectrophotometer, and can measure the peak intensity of the absorption spectrum in the ultraviolet region for the compound Y contained in the waste liquid Sout .

以下に、本実施形態のリチウムイオン補充装置30を用いた第1及び第2のリチウムイオン補充方法について、図2から図4を参照して説明する。
本実施形態に係る第1のリチウムイオン補充方法は、図2及び図3を参照して説明する。第1のリチウムイオン補充方法では、まず、電気自動車1の車載電池パック10から延びた給液集合管16及び排液集合管19を、自動車整備工場などに設置された上流側配管34及び下流側配管36にそれぞれ接続する(図2参照)。
Below, the 1st and 2nd lithium ion replenishment method using the lithium ion replenishment apparatus 30 of this embodiment is demonstrated with reference to FIGS.
The first lithium ion replenishment method according to this embodiment will be described with reference to FIGS. In the first lithium ion replenishment method, first, the liquid supply collecting pipe 16 and the drainage collecting pipe 19 extending from the on-vehicle battery pack 10 of the electric vehicle 1 are connected to the upstream pipe 34 and the downstream side installed in an automobile maintenance factory or the like. Each is connected to the pipe 36 (see FIG. 2).

真空ポンプP,Qをそれぞれ作動させる(手順101)。真空バルブA,Bをそれぞれ開放し、上流側配管34及び下流側配管36内を脱気する(手順102)。脱気により上流側配管34及び下流側配管36内の空気に含まれる水分を除去したのち、真空バルブA,Bをそれぞれ閉鎖する(手順103)。真空ポンプP,Qをそれぞれ停止する(手順104)。   The vacuum pumps P and Q are respectively operated (procedure 101). The vacuum valves A and B are opened, and the upstream side pipe 34 and the downstream side pipe 36 are deaerated (procedure 102). After removing moisture contained in the air in the upstream pipe 34 and the downstream pipe 36 by deaeration, the vacuum valves A and B are closed (step 103). The vacuum pumps P and Q are stopped (procedure 104).

配管バルブCを開放して給液タンク31から上流側配管34及び給液集合管16にリチウムイオン補充液Sinを供給する(手順105)。さらに、給液バルブE1,E2及び排液バルブF1,F2を開放する(手順106)。これにより、給液タンク31と車載電池パック10とが連通する。 The pipe valve C is opened, and the lithium ion replenisher S in is supplied from the liquid supply tank 31 to the upstream pipe 34 and the liquid supply collecting pipe 16 (procedure 105). Further, the liquid supply valves E1 and E2 and the drainage valves F1 and F2 are opened (procedure 106). Thereby, the liquid supply tank 31 and the vehicle-mounted battery pack 10 communicate.

配管バルブDを開放すると、車載電池パック10と廃液タンク32とが連通し、重力により廃液Soutが各リチウムイオン二次電池20外へ排出され始める(手順107)。下流側センサ39をONにし(手順108)、車載充電ユニット6により各リチウムイオン二次電池20を充電する(手順109)。 When the piping valve D is opened, the in-vehicle battery pack 10 and the waste liquid tank 32 communicate with each other, and the waste liquid Sout begins to be discharged out of each lithium ion secondary battery 20 due to gravity (procedure 107). The downstream sensor 39 is turned ON (procedure 108), and each lithium ion secondary battery 20 is charged by the in-vehicle charging unit 6 (procedure 109).

すると、各リチウムイオン二次電池20内では、正極21aにおける酸化反応により、リチウムイオン補充液Sin中の化合物Xのリチウムオキシ基からリチウムイオンが離脱するとともに、リチウムイオンが離脱したリチウムオキシ基がオキソ基に変換されて化合物Yが生成する。化合物Xから離脱したリチウムイオンが負極21bに供給されることにより、リチウムイオンが各リチウムイオン二次電池20に補充される。 Then, in each lithium ion secondary battery 20, the lithium ion is released from the lithium oxy group of the compound X in the lithium ion replenisher S in due to the oxidation reaction in the positive electrode 21 a, and the lithium oxy group from which the lithium ion is released is Conversion to an oxo group yields compound Y. The lithium ions released from the compound X are supplied to the negative electrode 21b, so that the lithium ions are replenished to each lithium ion secondary battery 20.

負極21bでリチウムイオンが不足する間は上記した反応が進行し化合物Xが化合物Yに変換される。各リチウムイオン二次電池20から流出する廃液Soutには化合物Yが含まれる。負極21bがリチウムイオンで充足されると、上記した反応が停止して化合物Yが生成されなくなり、化合物Xが排出されるようになる。 While the negative electrode 21b is short of lithium ions, the above reaction proceeds and compound X is converted to compound Y. The waste liquid Sout flowing out from each lithium ion secondary battery 20 contains the compound Y. When the negative electrode 21b is filled with lithium ions, the above-described reaction is stopped, the compound Y is not generated, and the compound X is discharged.

下流側センサ39は、化合物Yを監視して廃液Soutに含まれる化合物Yを定量する(手順110)。廃液Sout中の化合物Yの量が実質的に0になったとき、上記した反応が停止しているものと判断する。負極21bにこれ以上のリチウムイオンを補充することができない、すなわち、各リチウムイオン二次電池20にリチウムイオンの補充が完了したと判断できる。0は、所定値の一例である。 The downstream sensor 39 monitors the compound Y and quantifies the compound Y contained in the waste liquid Sout (procedure 110). When the amount of the compound Y in the waste liquid Sout becomes substantially zero, it is determined that the above reaction has stopped. It can be determined that no more lithium ions can be replenished to the negative electrode 21b, that is, each lithium ion secondary battery 20 has been replenished with lithium ions. 0 is an example of a predetermined value.

廃液Sout中の化合物Yの量が実質的に0になると(手順111)、下流側センサ39から情報伝達された制御部がトリガーを出し、各バルブC,D,E1,E2,F1,F2を閉鎖する(手順112)。 When the amount of the compound Y in the waste liquid Sout becomes substantially 0 (procedure 111), the control unit that has transmitted information from the downstream sensor 39 issues a trigger, and each valve C, D, E1, E2, F1, F2 Is closed (procedure 112).

リチウムイオン補充液Sinの供給が停止して、第1のリチウムイオン補充方法が終了する。なお、0よりも大きな所定値を設定すれば、リチウムイオンが完全に充足される前にリチウムイオンの補充を終了させることもできる。 It stops the supply of lithium ion replenisher S in, the first lithium-ion replenishment method ends. If a predetermined value larger than 0 is set, the replenishment of lithium ions can be terminated before the lithium ions are completely satisfied.

続いて、本実施形態に係る第2のリチウムイオン補充方法を図2及び図4を参照して説明する。
第2のリチウムイオン補充方法では、まず、第1のリチウムイオン補充方法の手順と同様にして上流側配管34及び下流側配管36内を脱気し(手順201から手順204)、給液バルブE1,E2よりも上流の給液集合管16までリチウムイオン補充液Sinを供給する(手順205)。
Next, a second lithium ion replenishment method according to this embodiment will be described with reference to FIGS.
In the second lithium ion replenishment method, first, in the same manner as in the procedure of the first lithium ion replenishment method, the upstream side pipe 34 and the downstream side pipe 36 are deaerated (from step 201 to step 204), and the liquid supply valve E1. supplies lithium ions replenisher S in to the upstream of the liquid supply collecting pipe 16 than E2 (Step 205).

次いで、リチウムイオン二次電池20にリチウムイオン補充液Sinを供給する際、すべての給液バルブE1,E2及び排液バルブF1,F2を一斉に開放せずに、第1のリチウムイオン二次電池20aを操作する給液バルブE1及び排液バルブF1だけ個別に開放する(手順206)。 Then, when supplying lithium ions replenisher S in a lithium ion secondary battery 20, all the liquid supply valves E1, E2 and drain valves F1, F2 without opening simultaneously, the first lithium ion second-order Only the liquid supply valve E1 and the drainage valve F1 for operating the battery 20a are individually opened (procedure 206).

さらに、排液バルブF1,F2よりも下流の排液集合管19を廃液タンク32と連通させる(手順207)。車載充電ユニット6によりリチウムイオン二次電池20を充電しながら下流側センサ39をONにすると(手順208及び手順209)、第1のリチウムイオン二次電池20aに紐付けされた廃液Soutについて化合物Yを定量することができる(手順210)。 Further, the drainage collecting pipe 19 downstream of the drainage valves F1 and F2 is communicated with the wastewater tank 32 (procedure 207). When ON the downstream sensor 39 while charging the lithium ion secondary battery 20 by the vehicle-mounted charging unit 6 (Step 208 and Step 209), compounds for linking waste liquid S out to the first lithium ion secondary battery 20a Y can be quantified (procedure 210).

第1のリチウムイオン二次電池20aに紐付けされた廃液Sout中の化合物Yの量が実質的に0になると(手順211)、制御部がトリガーを出し、第1のリチウムイオン二次電池20aを操作する給液バルブE1及び排液バルブF1を閉鎖する(手順212)。 If the amount of the compound Y tying has been in the waste liquid S out to the first lithium ion secondary battery 20a is substantially 0 (Step 211), the control unit issues a trigger, the first lithium ion secondary battery The liquid supply valve E1 and the drainage valve F1 for operating 20a are closed (procedure 212).

続いて、次のリチウムイオン二次電池20を操作する給液バルブEn及び排液バルブFn(本実施形態では、第2のリチウムイオン二次電池20bを操作する給液バルブE2及び排液バルブF2)を開放し(手順213)、次のリチウムイオン二次電池20に紐付けされた廃液Soutについて化合物Yを個別に定量する(手順214)。 Subsequently, a liquid supply valve En and a drain valve Fn that operate the next lithium ion secondary battery 20 (in this embodiment, a liquid supply valve E2 and a drain valve F2 that operate the second lithium ion secondary battery 20b). ) releases the (Step 213), individually to quantify the compound Y for linking waste liquid S out in the following lithium-ion secondary battery 20 (Step 214).

次のリチウムイオン二次電池20に紐付けされた廃液Sout中の化合物Yの量が実質的に0になると、制御部がトリガーを出して、給液バルブEn及び排液バルブFnを閉鎖する(手順216)リチウムイオン二次電池20が3つ以上の場合、手順213から215の手順を繰り返し、最後の1つになるまでリチウムイオン二次電池20を切り替える(手順217)。 If the amount of the compound Y tying has been in the waste liquid S out in the following lithium-ion secondary battery 20 is substantially 0, the control unit issues a trigger to close the supply fluid valve En and drain valve Fn (Procedure 216) When there are three or more lithium ion secondary batteries 20, the procedure from Steps 213 to 215 is repeated, and the lithium ion secondary battery 20 is switched until the last one (Procedure 217).

最後のリチウムイオン二次電池20(本実施形態では、第2のリチウムイオン二次電池20b)に紐付けされた廃液Sout中の化合物Yの量が実質的に0になると(手順217)、制御部がトリガーを出して、充電を停止するとともに(手順218)、配管バルブC,Dを閉鎖する(手順219)。こうして、第2のリチウムイオン補充方法が終了する。 The last (in this embodiment, the second lithium ion secondary battery 20b) lithium ion secondary battery 20 when the amount of the compound Y tying has been in the waste liquid S out to become substantially 0 (Step 217), The control unit issues a trigger to stop charging (procedure 218) and close the piping valves C and D (procedure 219). Thus, the second lithium ion replenishment method is completed.

以上説明した本実施形態に係る車載電池パック10によれば、給液集合管16及び排液集合管19をリチウムイオン補充装置30の上流側配管34及び下流側配管36と接続することにより、給液口26からリチウムイオン補充液Sinを各リチウムイオン二次電池20に供給でき、排液口27から廃液Soutを排出できる。各リチウムイオン二次電池20からリチウムイオンが失われて車載電池パック10の電池容量が低下したとき、リチウムイオンを各リチウムイオン二次電池20に補充して電池容量を回復することができる。 According to the on-vehicle battery pack 10 according to the present embodiment described above, the supply liquid collecting pipe 16 and the drainage collecting pipe 19 are connected to the upstream side pipe 34 and the downstream side pipe 36 of the lithium ion replenishing device 30, thereby The lithium ion replenisher S in can be supplied to each lithium ion secondary battery 20 from the liquid port 26, and the waste liquid S out can be discharged from the drain port 27. When lithium ions are lost from each lithium ion secondary battery 20 and the battery capacity of the in-vehicle battery pack 10 is reduced, the lithium ion secondary batteries 20 can be supplemented to restore the battery capacity.

しかも、この車載電池パック10は、リチウムイオン発生源となる部品を各リチウムイオン二次電池20内に追加する必要がない。そのため、各リチウムイオン二次電池20を省スペースにすることができる。   In addition, the in-vehicle battery pack 10 does not need to add a component serving as a lithium ion generation source in each lithium ion secondary battery 20. Therefore, each lithium ion secondary battery 20 can be saved in space.

本実施形態のリチウムイオン補充装置30によれば、このような車載電池パック10に対して、車載充電ユニット6により充電しながら各リチウムイオン二次電池20にリチウムイオン補充液Sinを供給できる。各リチウムイオン二次電池20からリチウムイオンが失われて車載電池パック10の電池容量が低下したとき、リチウムイオンを各リチウムイオン二次電池20に補充して電池容量を回復することができる。 According to the lithium ion replenishment system 30 of the present embodiment, for such vehicle battery pack 10 can supply lithium ion replenisher S in each lithium ion secondary battery 20 while charging the in-vehicle charging unit 6. When lithium ions are lost from each lithium ion secondary battery 20 and the battery capacity of the in-vehicle battery pack 10 is reduced, the lithium ion secondary batteries 20 can be supplemented to restore the battery capacity.

しかも、リチウムイオン発生源となるリチウムイオン補充液Sinが車載電池パック10の各リチウムイオン二次電池ではなく、給液タンク31に貯蔵されている。そのため、各リチウムイオン二次電池20を省スペースにすることができる。さらに、各リチウムイオン二次電池の初期の充放電特性のデータが分からなくても、下流側センサ39で廃液Sout中の化合物Yを監視することにより、どのタイミングでリチウムイオンの補充が完了したか判断することができる。 Moreover, the lithium ion replenisher S in serving as a lithium ion generation source is stored in the liquid supply tank 31 instead of each lithium ion secondary battery of the in- vehicle battery pack 10. Therefore, each lithium ion secondary battery 20 can be saved in space. Furthermore, even without knowing the data of the initial charge-discharge characteristics of each lithium ion secondary batteries, by monitoring the compound Y in the effluent S out on the downstream side sensor 39, replenishment of lithium ions was completed at any time Can be judged.

また、本実施形態では、リチウムイオン補充液Sinに含まれる化合物Xがヒドロキシキノンのリチウム塩であり、化合物Yとしてベンゾキノンが生成する。下流側センサ39が紫外・可視分光光度計であり、紫外領域において吸収スペクトルのピーク強度を測定できる。そのため、化合物Yを精度よく定量することができ、リチウムイオンの補充が完了したタイミングを精度よく判断することができる。しかも、下流側センサ39を比較的小型にすることができる。 In this embodiment, compound X contained in lithium ion replenisher Sin is a lithium salt of hydroxyquinone, and benzoquinone is produced as compound Y. The downstream sensor 39 is an ultraviolet / visible spectrophotometer, and can measure the peak intensity of the absorption spectrum in the ultraviolet region. Therefore, the compound Y can be quantified with high accuracy, and the timing at which replenishment of lithium ions is completed can be determined with high accuracy. In addition, the downstream sensor 39 can be made relatively small.

本実施形態のリチウムイオン補充装置30を用いた第1のリチウムイオン補充方法によれば、すべてのリチウムイオン二次電池20に対し一斉にリチウムイオンを補充することができる。そのため、最短時間で車載電池パック10にリチウムイオンを補充することができる。   According to the first lithium ion replenishing method using the lithium ion replenishing device 30 of the present embodiment, it is possible to replenish all the lithium ion secondary batteries 20 all at once. Therefore, lithium ion can be replenished to the vehicle-mounted battery pack 10 in the shortest time.

本実施形態のリチウムイオン補充装置30を用いた第2のリチウムイオン補充方法によれば、第1及び第2のリチウムイオン二次電池20a,20bそれぞれに対し時間差で個別にリチウムイオンを補充することができる。リチウムイオン二次電池20毎に必要な量だけのリチウムイオン補充液Sinを供給できるため、最小量のリチウムイオン補充液Sinを使用して車載電池パック10にリチウムイオンを補充することができる。 According to the second lithium ion replenishment method using the lithium ion replenishment device 30 of the present embodiment, replenishment of lithium ions individually with a time difference for each of the first and second lithium ion secondary batteries 20a and 20b. Can do. Because it can supply lithium ion replenisher S in the amount necessary to 20 per lithium ion secondary battery, it is possible to replenish the lithium ion in-vehicle battery pack 10 by using the lithium ion replenisher S in a minimum amount .

次に、第2の実施形態のリチウムイオン補充装置30について説明する。なお、第1の実施形態の構成と同一又は類似の機能を有する構成は、同一の符号を付して対応する第1の実施形態の記載を参酌することとし、ここでの説明を省略する。また、下記に説明する以外の構成は、第1の実施形態と同一である。   Next, the lithium ion replenishment device 30 according to the second embodiment will be described. In addition, the structure which has the same or similar function as the structure of 1st Embodiment attaches | subjects the same code | symbol, considers description of 1st Embodiment corresponding, and abbreviate | omits description here. The configuration other than that described below is the same as that of the first embodiment.

[第2の実施形態]
第2の実施形態のリチウムイオン補充装置30は、図5を参照して説明する。第2の実施形態のリチウムイオン補充装置30は、下流側配管36を流れる廃液Soutを給液タンク31に還流させてリチウムイオン補充液Sinとして各リチウムイオン二次電池20に再供給する点が、第1の実施形態と異なる。
[Second Embodiment]
The lithium ion replenishment device 30 of the second embodiment will be described with reference to FIG. Lithium-ion replenishment system 30 of the second embodiment is the downstream side pipe 36 of the waste liquid S out flowing refluxed in supply tank 31 lithium ion replenisher resupplying points at each lithium ion secondary battery 20 as S in However, this is different from the first embodiment.

第2の実施形態のリチウムイオン補充装置30は、廃液タンク32が省略され、上流側センサ38と、送液ポンプRと、をさらに備える。図5の例では、上流側センサ38及び下流側センサ39を上流側配管34及び下流側配管36にそれぞれ取り付けている。上流側センサ38は、下流側センサ39と同様のセンサであり、例えば、紫外・可視分光光度計である。   The lithium ion replenishing device 30 of the second embodiment is provided with an upstream sensor 38 and a liquid feed pump R, with the waste liquid tank 32 omitted. In the example of FIG. 5, the upstream sensor 38 and the downstream sensor 39 are attached to the upstream pipe 34 and the downstream pipe 36, respectively. The upstream sensor 38 is the same sensor as the downstream sensor 39, and is, for example, an ultraviolet / visible spectrophotometer.

各リチウムイオン二次電池20内に流入する化合物Yが上流側センサ38により定量され、各リチウムイオン二次電池20内から流出した化合物Yが下流側センサ39により定量される。送液ポンプRは、上流側配管34又は下流側配管36に取り付けられ、配管バルブC,Dが開放されているとき作動する。   The compound Y flowing into each lithium ion secondary battery 20 is quantified by the upstream sensor 38, and the compound Y flowing out from each lithium ion secondary battery 20 is quantified by the downstream sensor 39. The liquid feed pump R is attached to the upstream pipe 34 or the downstream pipe 36 and operates when the pipe valves C and D are opened.

車載充電ユニット6により各リチウムイオン二次電池20を充電しながらリチウムイオン補充液Sinを各リチウムイオン二次電池20内外に循環させると、負極21bでリチウムイオンが不足する間は化合物Xが化合物Yに変換される。この間、各リチウムイオン二次電池20に流入する化合物Yの量よりも各リチウムイオン二次電池20から流出する化合物Yの量が増加する。 When the lithium ion replenisher S in circulating 20 and out each of the lithium ion secondary battery while charging each lithium ion secondary battery 20 by the vehicle-mounted charging unit 6, while the lack of lithium ions in the negative electrode 21b Compound X Compound Converted to Y. During this time, the amount of compound Y flowing out from each lithium ion secondary battery 20 is greater than the amount of compound Y flowing into each lithium ion secondary battery 20.

負極21bがリチウムイオンで充足されると、反応が停止して化合物Yが生成されなくなる。すると、各リチウムイオン二次電池20に流入する化合物Yの量と各リチウムイオン二次電池20から流出する化合物Yの量との差が実質的に0になる。0は、所定値の一例である。上流側センサ38及び下流側センサ39で定量した化合物Yの量を比較することによりリチウムイオンの補充が完了したタイミングを判断することができる。   When the negative electrode 21b is filled with lithium ions, the reaction stops and the compound Y is not generated. Then, the difference between the amount of compound Y flowing into each lithium ion secondary battery 20 and the amount of compound Y flowing out from each lithium ion secondary battery 20 becomes substantially zero. 0 is an example of a predetermined value. By comparing the amount of the compound Y determined by the upstream sensor 38 and the downstream sensor 39, it is possible to determine the timing when the replenishment of lithium ions is completed.

第2の実施形態のリチウムイオン補充装置30によれば、第1の実施形態と同様に、車載電池パック10にリチウムイオンを補充できる。さらに、廃液Soutをリチウムイオン補充液Sinとして再利用でき、リチウムイオン補充液Sinの使用量を節約できる。 According to the lithium ion replenishing device 30 of the second embodiment, lithium ion can be replenished to the in-vehicle battery pack 10 as in the first embodiment. Furthermore, can be reused waste S out as a lithium-ion replenisher S in, saving the use amount of the lithium ion replenisher S in.

なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具現化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合わせてもよい。   Note that the present invention is not limited to the above-described embodiments as they are, and can be embodied by modifying the constituent elements without departing from the scope of the invention in the implementation stage. In addition, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of components disclosed in the embodiment. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment. Furthermore, you may combine the component covering different embodiment suitably.

例えば、第1の実施形態において、下流側センサを下流側配管に取り付けることもできる。この場合、下流側センサは、車載部ではなく車外部となる。車外部であれば比較的大型の分析機器も採用できるため、ラマン分光光度計、質量分析装置、核磁気共鳴装置等、公知の分析機器を種々選択できる。第1の実施形態において、送液ポンプをさらに備えてもよい。第1の実施形態を用いた第2のリチウムイオン補充方法において、単電池(セル)1つずつではなく、いくつかの単電池をグループにした組電池(モジュール電池)1つずつに対して個別にリチウムイオンを補充してもよい。車載電池パックは複数の組電池から構成される。   For example, in the first embodiment, the downstream sensor can be attached to the downstream pipe. In this case, the downstream sensor is outside the vehicle, not the in-vehicle unit. Since a relatively large analytical instrument can be adopted outside the vehicle, various known analytical instruments such as a Raman spectrophotometer, a mass spectrometer, and a nuclear magnetic resonance apparatus can be selected. In the first embodiment, a liquid feed pump may be further provided. In the second lithium ion replenishment method using the first embodiment, not each single battery (cell) but individual batteries (module batteries) grouped with several single batteries Lithium ions may be replenished. The in-vehicle battery pack is composed of a plurality of assembled batteries.

例えば、第2の実施形態において、上流側センサ及び下流側センサのどちらか一方を省略してもよい。この場合、他方のセンサにより酸化物の量の経時変化を監視する。酸化物の量がほぼ一定になった時点でリチウムイオンの補充が完了したことを判断できる。   For example, in the second embodiment, either the upstream sensor or the downstream sensor may be omitted. In this case, a change with time in the amount of oxide is monitored by the other sensor. When the amount of oxide becomes substantially constant, it can be determined that the replenishment of lithium ions has been completed.

例えば、各実施形態において、制御部を車外に設けてもよい。上流側及び下流側の脱気管を1本に合流させてもよい。この場合、合流させた脱気管を1台の真空ポンプに接続してもよい。真空源は、真空ポンプ等で予め脱気された真空チャンバーでもよい。各実施形態に用いる車載電池パックにおいて、給液バルブ及び/又は排液バルブを省略してもよい。この場合、給液集合管や排液集合管に代替バルブを取り付ける。   For example, in each embodiment, the control unit may be provided outside the vehicle. The upstream and downstream degassing tubes may be merged into one. In this case, the joined deaeration pipes may be connected to one vacuum pump. The vacuum source may be a vacuum chamber previously deaerated with a vacuum pump or the like. In the in-vehicle battery pack used in each embodiment, the liquid supply valve and / or the drain valve may be omitted. In this case, an alternative valve is attached to the liquid supply collecting pipe or the drainage collecting pipe.

1…電気自動車(電動車両)、3…車両総合制御ユニット(制御部)、4…電池管理ユニット(制御部)、10…車載電池パック、14…給液管、15…給液バルブ、16…給液集合管、17…排液管、18…排液バルブ、19…排液集合管、20,20a,20b…リチウムイオン二次電池、21a…正極、21b…負極、26…給液口、27…排液口、30…リチウムイオン補充装置、31…給液タンク、32…廃液タンク、34…上流側配管、36…下流側配管、38…上流側センサ、39…下流側センサ、E1,En,E2…給液バルブ、F1,Fn,F2…排液バルブ、Sin…リチウムイオン補充液、Sout…廃液、X…化合物(還元体のリチウム塩)、Y…化合物(酸化体)。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Electric vehicle (electric vehicle), 3 ... Vehicle comprehensive control unit (control part), 4 ... Battery management unit (control part), 10 ... In-vehicle battery pack, 14 ... Supply pipe, 15 ... Supply valve, 16 ... Liquid supply collecting pipe, 17 ... Drainage pipe, 18 ... Drainage valve, 19 ... Drainage collecting pipe, 20, 20a, 20b ... Lithium ion secondary battery, 21a ... Positive electrode, 21b ... Negative electrode, 26 ... Liquid supply port, 27 ... Drain port, 30 ... Lithium ion replenisher, 31 ... Liquid supply tank, 32 ... Waste liquid tank, 34 ... Upstream side piping, 36 ... Downstream side piping, 38 ... Upstream side sensor, 39 ... Downstream side sensor, E1, En, E2 ... supply fluid valve, F1, Fn, F2 ... drainage valve, S in ... lithium ion replenisher, S out ... waste, (lithium salt of a reduced form) X ... compound, Y ... compound (oxidant).

Claims (14)

電動車両に搭載された複数のリチウムイオン二次電池と、
前記リチウムイオン二次電池に設けられ、リチウムイオン補充液を該リチウムイオン二次電池の内部に供給するための給液口と、
前記リチウムイオン二次電池に設けられ、前記リチウムイオン補充液からリチウムイオンの一部が失われた廃液を該リチウムイオン二次電池の外部へ排出するための排液口と、
を備えた車載電池パック。
A plurality of lithium ion secondary batteries mounted on an electric vehicle;
A liquid supply port provided in the lithium ion secondary battery for supplying a lithium ion replenisher into the lithium ion secondary battery;
A drain port provided in the lithium ion secondary battery, for discharging waste liquid from which a part of lithium ions has been lost from the lithium ion replenisher, to the outside of the lithium ion secondary battery;
In-vehicle battery pack with
前記給液口にそれぞれ接続された複数の給液管と、
前記給液管にそれぞれ取り付けられ、該給液管を開閉する複数の給液バルブと、
複数の前記給液管と接続された給液集合管と、
前記排液口にそれぞれ接続された複数の排液管と、
前記排液管にそれぞれ取り付けられ、該排液管を開閉する複数の排液バルブと、
複数の前記排液管と接続された排液集合管と、
をさらに備えた請求項1に記載の車載電池パック。
A plurality of liquid supply pipes respectively connected to the liquid supply ports;
A plurality of liquid supply valves respectively attached to the liquid supply pipe and opening and closing the liquid supply pipe;
A liquid supply collecting pipe connected to the plurality of liquid supply pipes;
A plurality of drainage pipes respectively connected to the drainage ports;
A plurality of drain valves each attached to the drain pipe and opening and closing the drain pipe;
A drainage collecting pipe connected to the plurality of drainage pipes;
The in-vehicle battery pack according to claim 1, further comprising:
請求項2に記載の車載電池パックにリチウムイオンを補充するリチウムイオン補充装置であって、
前記リチウムイオン補充液が貯蔵された給液タンクと、
前記給液集合管を前記給液タンクに接続する上流側配管と、
前記廃液を貯蔵する廃液タンクと、
前記排液集合管を前記廃液タンクに接続する下流側配管と、
前記排液集合管又は前記下流側配管に取り付けられ、前記廃液を監視する下流側センサと、
前記下流側センサから伝えられた情報に基づいて前記給液バルブ及び前記排液バルブを制御する制御部と、
を備えたリチウムイオン補充装置。
A lithium ion replenishment device for replenishing lithium ion to the in-vehicle battery pack according to claim 2,
A liquid supply tank in which the lithium ion replenisher is stored;
An upstream pipe connecting the liquid supply collecting pipe to the liquid supply tank;
A waste liquid tank for storing the waste liquid;
A downstream side pipe connecting the drainage collecting pipe to the waste liquid tank;
A downstream sensor attached to the drainage collecting pipe or the downstream pipe and monitoring the waste liquid;
A control unit that controls the liquid supply valve and the drainage valve based on information transmitted from the downstream sensor;
Lithium ion replenishment device with.
請求項2に記載の車載電池パックにリチウムイオンを補充するリチウムイオン補充装置であって、
前記廃液を貯蔵し、該廃液を前記リチウムイオン補充液として再供給するための給液タンクと、
前記給液集合管を前記給液タンクに接続する上流側配管と、
前記上流側配管に取り付けられ、前記リチウムイオン補充液を監視する上流側センサと、
前記排液集合管を前記給液タンクに接続する下流側配管と、
前記下流側配管に取り付けられ、前記廃液を監視する下流側センサと、
前記上流側センサ及び前記下流側センサから伝えられた情報に基づいて前記給液バルブ及び前記排液バルブを制御する制御部と、
を備えたリチウムイオン補充装置。
A lithium ion replenishment device for replenishing lithium ion to the in-vehicle battery pack according to claim 2,
A liquid supply tank for storing the waste liquid and resupplying the waste liquid as the lithium ion replenisher;
An upstream pipe connecting the liquid supply collecting pipe to the liquid supply tank;
An upstream sensor attached to the upstream pipe for monitoring the lithium ion replenisher;
A downstream pipe connecting the drainage collecting pipe to the liquid supply tank;
A downstream sensor attached to the downstream pipe for monitoring the waste liquid;
A control unit for controlling the liquid supply valve and the drain valve based on information transmitted from the upstream sensor and the downstream sensor;
Lithium ion replenishment device with.
前記制御部は、各々の前記リチウムイオン二次電池に対して時間差で前記リチウムイオン補充液を供給し、
前記下流側センサは、時間差で排出されることにより各々の前記リチウムイオン二次電池を介した状態の前記廃液を個別に監視する
ことを特徴とする請求項3又は4に記載のリチウムイオン補充装置。
The control unit supplies the lithium ion replenisher with a time difference to each of the lithium ion secondary batteries,
5. The lithium ion replenishing device according to claim 3, wherein the downstream sensor individually monitors the waste liquid in a state via each of the lithium ion secondary batteries by being discharged at a time difference. .
前記上流側配管を真空源に接続する脱気管と、
前記脱気管に取り付けられ、該脱気管を開閉する真空バルブと、
をさらに備えたことを特徴とする請求項3から5のいずれか一項に記載のリチウムイオン補充装置。
A deaeration pipe connecting the upstream pipe to a vacuum source;
A vacuum valve attached to the degassing tube and opening and closing the degassing tube;
The lithium ion replenishing device according to claim 3, further comprising:
前記リチウムイオン補充液は、リチウムオキシ基を有する芳香族化合物を電解液中に含有し、
前記下流側センサは、前記リチウムイオン二次電池の正極における酸化反応により前記リチウムオキシ基からリチウムイオンを離脱させ該リチウムオキシ基をオキソ基に変換した状態の酸化体を定量する
ことを特徴とする請求項3から6のいずれか一項に記載のリチウムイオン補充装置。
The lithium ion replenisher contains an aromatic compound having a lithium oxy group in the electrolyte,
The downstream sensor quantifies an oxidant in a state in which lithium ions are released from the lithium oxy groups and converted into oxo groups by an oxidation reaction at a positive electrode of the lithium ion secondary battery. The lithium ion replenishment device according to any one of claims 3 to 6.
前記リチウムオキシ基を有する芳香族化合物は、ケトン性カルボニル基を有する芳香族化合物に対応する還元体のリチウム塩であることを特徴とする請求項7に記載のリチウムイオン補充装置。   The lithium ion replenishing device according to claim 7, wherein the aromatic compound having a lithium oxy group is a lithium salt of a reductant corresponding to the aromatic compound having a ketonic carbonyl group. 前記ケトン性カルボニル基を有する芳香族化合物は、ベンゾキノン及びその誘導体であることを特徴とする請求項8に記載のリチウムイオン補充装置。   9. The lithium ion replenishment apparatus according to claim 8, wherein the aromatic compound having a ketonic carbonyl group is benzoquinone or a derivative thereof. 前記下流側センサは、紫外領域において吸収スペクトルのピーク強度を測定することにより前記酸化体を定量することを特徴とする請求項7から9のいずれか一項に記載のリチウムイオン補充装置。   10. The lithium ion replenishing device according to claim 7, wherein the downstream sensor quantifies the oxidant by measuring a peak intensity of an absorption spectrum in an ultraviolet region. 電動車両に搭載されたリチウムイオン二次電池へのリチウムイオン補充方法であって、
リチウムイオン二次電池を充電しながら、リチウムオキシ基を有する芳香族化合物を電解液中に含有するリチウムイオン補充液を前記リチウムイオン二次電池内に供給し、
前記リチウムイオン二次電池の正極における酸化反応により前記リチウムオキシ基からリチウムイオンを離脱させ該リチウムオキシ基をオキソ基に変換した酸化体を生成し、
前記酸化体が前記リチウムイオン補充液とともに排出された廃液を前記リチウムイオン二次電池内から回収しつつ、該廃液中の前記酸化体を定量し、
前記廃液中の前記酸化体の量が所定値以下になったとき、前記リチウムイオン二次電池内への前記リチウムイオン補充液の供給を停止する
ことを特徴とするリチウムイオン補充方法。
A lithium ion replenishment method for a lithium ion secondary battery mounted on an electric vehicle,
While charging the lithium ion secondary battery, supplying a lithium ion replenisher containing an aromatic compound having a lithium oxy group in the electrolyte into the lithium ion secondary battery,
Producing an oxidant in which lithium ions are released from the lithium oxy groups by the oxidation reaction at the positive electrode of the lithium ion secondary battery and the lithium oxy groups are converted into oxo groups;
Quantifying the oxidant in the waste liquid while collecting the waste liquid discharged together with the lithium ion replenisher from the lithium ion secondary battery,
A lithium ion replenishment method comprising: stopping supply of the lithium ion replenisher into the lithium ion secondary battery when the amount of the oxidant in the waste liquid becomes a predetermined value or less.
前記廃液中の前記酸化体の量が実質的にゼロになったとき、前記リチウムイオン二次電池内への前記リチウムイオン補充液の供給を停止する
ことを特徴とする請求項11に記載のリチウムイオン補充方法。
12. The lithium according to claim 11, wherein the supply of the lithium ion replenisher into the lithium ion secondary battery is stopped when the amount of the oxidant in the waste liquid becomes substantially zero. Ion replenishment method.
電動車両に搭載されたリチウムイオン二次電池へのリチウムイオン補充方法であって、
リチウムイオン二次電池を充電しながら、リチウムオキシ基を有する芳香族化合物を含有する電解液を前記リチウムイオン二次電池内外に循環させ、
前記リチウムイオン二次電池の正極における酸化反応により前記リチウムオキシ基からリチウムイオンを離脱させ該リチウムオキシ基をオキソ基に変換した酸化体を生成し、
前記リチウムイオン二次電池内に流入する前記電解液中の前記酸化体と、前記リチウムイオン二次電池内から流出した前記電解液中の前記酸化体とを定量し、
流入する前記酸化体の量と流出した前記酸化体の量との差が所定値以下になったとき、前記リチウムイオン二次電池内外の前記電解液の循環を停止する
ことを特徴とするリチウムイオン補充方法。
A lithium ion replenishment method for a lithium ion secondary battery mounted on an electric vehicle,
While charging the lithium ion secondary battery, circulating an electrolyte containing an aromatic compound having a lithium oxy group inside and outside the lithium ion secondary battery,
Producing an oxidant in which lithium ions are released from the lithium oxy groups by the oxidation reaction at the positive electrode of the lithium ion secondary battery and the lithium oxy groups are converted into oxo groups;
Quantifying the oxidant in the electrolyte flowing into the lithium ion secondary battery and the oxidant in the electrolyte flowing out from the lithium ion secondary battery;
Lithium ions characterized by stopping circulation of the electrolyte solution inside and outside the lithium ion secondary battery when the difference between the amount of the oxidant flowing in and the amount of the oxidant flowing out becomes a predetermined value or less. Replenishment method.
前記流入する前記酸化体の量と前記流出した前記酸化体の量との差が実質的にゼロになったとき、前記リチウムイオン二次電池内外の前記電解液の循環を停止する
ことを特徴とする請求項13に記載のリチウムイオン補充方法。
When the difference between the amount of the oxidant flowing in and the amount of the oxidant flowing out becomes substantially zero, circulation of the electrolyte solution inside and outside the lithium ion secondary battery is stopped. The lithium ion replenishment method according to claim 13.
JP2015150555A 2015-07-30 2015-07-30 On-vehicle battery pack, lithium ion replenishment device, and lithium ion replenishment method Pending JP2017033691A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015150555A JP2017033691A (en) 2015-07-30 2015-07-30 On-vehicle battery pack, lithium ion replenishment device, and lithium ion replenishment method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015150555A JP2017033691A (en) 2015-07-30 2015-07-30 On-vehicle battery pack, lithium ion replenishment device, and lithium ion replenishment method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2017033691A true JP2017033691A (en) 2017-02-09

Family

ID=57986253

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015150555A Pending JP2017033691A (en) 2015-07-30 2015-07-30 On-vehicle battery pack, lithium ion replenishment device, and lithium ion replenishment method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2017033691A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020513654A (en) * 2017-05-24 2020-05-14 エルジー・ケム・リミテッド Secondary battery manufacturing method and auxiliary case for manufacturing secondary battery

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0386891A (en) * 1989-05-17 1991-04-11 Sumitomo Chem Co Ltd Stabilization of organic phosphate ester and soil injurious insect control agent containing stabilized compound as active ingredient
JP2001515043A (en) * 1997-08-13 2001-09-18 ヒドベーギ,マーテー Fermented plant material for immunostimulation and metastasis inhibition
JP2003036892A (en) * 2001-07-23 2003-02-07 Japan Storage Battery Co Ltd Battery control unit and battery
JP2011076930A (en) * 2009-09-30 2011-04-14 Nissan Motor Co Ltd Capacity recovery method of lithium ion secondary battery
JP2014199801A (en) * 2012-12-28 2014-10-23 株式会社半導体エネルギー研究所 Nonaqueous secondary battery and separator
JP2018520497A (en) * 2015-05-18 2018-07-26 恩力能源科技(南通)有限公司 Recoverable electrochemical energy storage device

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0386891A (en) * 1989-05-17 1991-04-11 Sumitomo Chem Co Ltd Stabilization of organic phosphate ester and soil injurious insect control agent containing stabilized compound as active ingredient
JP2001515043A (en) * 1997-08-13 2001-09-18 ヒドベーギ,マーテー Fermented plant material for immunostimulation and metastasis inhibition
JP2003036892A (en) * 2001-07-23 2003-02-07 Japan Storage Battery Co Ltd Battery control unit and battery
JP2011076930A (en) * 2009-09-30 2011-04-14 Nissan Motor Co Ltd Capacity recovery method of lithium ion secondary battery
JP2014199801A (en) * 2012-12-28 2014-10-23 株式会社半導体エネルギー研究所 Nonaqueous secondary battery and separator
JP2018520497A (en) * 2015-05-18 2018-07-26 恩力能源科技(南通)有限公司 Recoverable electrochemical energy storage device

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020513654A (en) * 2017-05-24 2020-05-14 エルジー・ケム・リミテッド Secondary battery manufacturing method and auxiliary case for manufacturing secondary battery
US11316237B2 (en) 2017-05-24 2022-04-26 Lg Energy Solution, Ltd. Method for manufacturing secondary battery and auxiliary case for manufacturing secondary battery

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5192003B2 (en) Nonaqueous electrolyte secondary battery device and method for charging negative electrode thereof
JP6192738B2 (en) Battery module and battery pack
US9399404B2 (en) Charging system for all-solid-state battery
US9153845B2 (en) Lithium ion battery control system and assembled battery control system
JP5191502B2 (en) Lithium ion secondary battery system and lithium ion secondary battery
KR101510981B1 (en) Method for recovering capacity of lithium ion battery
EP2324527B1 (en) Control method for lithium ion secondary battery, and lithium ion secondary battery system
JP6365573B2 (en) Method for producing lithium ion secondary battery
EP2947750B1 (en) Electrical storage apparatus and startup method
US20120032647A1 (en) Method for determining completion of charge of lithium ion secondary battery, method for determining termination of discharge of lithium ion secondary battery, charge control circuit, discharge control circuit, and power supply
US20100190042A1 (en) Electrochemical energystorage device having a reservoir for an additive
CN104521056A (en) Nonaqueous electrolyte secondary battery and method for producing nonaqueous electrolyte secondary battery
JP2014116078A (en) Lithium ion secondary battery, secondary battery system including the same, nonaqueous electrolytic solution for lithium ion secondary battery
JP2009199929A (en) Lithium secondary battery
JP2012221788A (en) Charge control system
CN104854754A (en) Non-aqueous electrolytic solution secondary battery and method for producing non-aqueous electrolytic solution secondary battery
CA2777476C (en) Method of charging and maintaining lithium ion secondary battery, battery system, vehicle and battery-mounted device
US9742041B2 (en) Lithium ion secondary battery system
EP3306734B1 (en) Lithium secondary battery production method
JP2017033691A (en) On-vehicle battery pack, lithium ion replenishment device, and lithium ion replenishment method
WO2014184861A1 (en) Battery system, mobile body and power storage system provided with battery system, and control method for battery system
JP2010074960A (en) Secondary battery system and charge/discharge control method of secondary battery
WO2021186777A1 (en) Capacity restoration device, manufacturing method of secondary battery, capacity restoration method, and secondary battery system
JP2010073498A (en) Controlling method of charging/discharging of secondary battery, secondary battery system, and hybrid automobile
JP2015225824A (en) Lithium ion secondary battery system

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20180622

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20190619

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20190702

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20200107