JP6311942B2 - 再利用可能な非水電解液二次電池の選別方法 - Google Patents
再利用可能な非水電解液二次電池の選別方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6311942B2 JP6311942B2 JP2015171348A JP2015171348A JP6311942B2 JP 6311942 B2 JP6311942 B2 JP 6311942B2 JP 2015171348 A JP2015171348 A JP 2015171348A JP 2015171348 A JP2015171348 A JP 2015171348A JP 6311942 B2 JP6311942 B2 JP 6311942B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- secondary battery
- electrolyte secondary
- aqueous electrolyte
- internal resistance
- temperature storage
- 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.)
- Active
Links
- 239000011255 nonaqueous electrolyte Substances 0.000 title claims description 85
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 37
- 238000012216 screening Methods 0.000 title claims description 5
- 238000010187 selection method Methods 0.000 claims description 11
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 claims description 4
- 238000012854 evaluation process Methods 0.000 claims description 2
- 230000003716 rejuvenation Effects 0.000 claims 1
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 37
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 37
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 24
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 23
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 15
- 239000007773 negative electrode material Substances 0.000 description 13
- 239000007774 positive electrode material Substances 0.000 description 12
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- 239000008151 electrolyte solution Substances 0.000 description 5
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 5
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000011149 active material Substances 0.000 description 4
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 4
- ZUOUZKKEUPVFJK-UHFFFAOYSA-N diphenyl Chemical compound C1=CC=CC=C1C1=CC=CC=C1 ZUOUZKKEUPVFJK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 4
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 3
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 3
- 239000003125 aqueous solvent Substances 0.000 description 3
- -1 polyethylene Polymers 0.000 description 3
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 3
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 3
- 239000002562 thickening agent Substances 0.000 description 3
- VAYTZRYEBVHVLE-UHFFFAOYSA-N 1,3-dioxol-2-one Chemical compound O=C1OC=CO1 VAYTZRYEBVHVLE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- SBLRHMKNNHXPHG-UHFFFAOYSA-N 4-fluoro-1,3-dioxolan-2-one Chemical compound FC1COC(=O)O1 SBLRHMKNNHXPHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OIFBSDVPJOWBCH-UHFFFAOYSA-N Diethyl carbonate Chemical compound CCOC(=O)OCC OIFBSDVPJOWBCH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KMTRUDSVKNLOMY-UHFFFAOYSA-N Ethylene carbonate Chemical compound O=C1OCCO1 KMTRUDSVKNLOMY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N N-Methylpyrrolidone Chemical compound CN1CCCC1=O SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002033 PVDF binder Substances 0.000 description 2
- 239000006230 acetylene black Substances 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000010290 biphenyl Nutrition 0.000 description 2
- 239000004305 biphenyl Substances 0.000 description 2
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- HHNHBFLGXIUXCM-GFCCVEGCSA-N cyclohexylbenzene Chemical compound [CH]1CCCC[C@@H]1C1=CC=CC=C1 HHNHBFLGXIUXCM-GFCCVEGCSA-N 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 2
- JBTWLSYIZRCDFO-UHFFFAOYSA-N ethyl methyl carbonate Chemical compound CCOC(=O)OC JBTWLSYIZRCDFO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 2
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 2
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 2
- 229920002981 polyvinylidene fluoride Polymers 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- RUOJZAUFBMNUDX-UHFFFAOYSA-N propylene carbonate Chemical compound CC1COC(=O)O1 RUOJZAUFBMNUDX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical group [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002134 Carboxymethyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910013063 LiBF 4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910013684 LiClO 4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910012851 LiCoO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910010586 LiFeO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910010707 LiFePO 4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910015645 LiMn Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910002099 LiNi0.5Mn1.5O4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910013290 LiNiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910013870 LiPF 6 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001290 LiPF6 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001228 Li[Ni1/3Co1/3Mn1/3]O2 (NCM 111) Inorganic materials 0.000 description 1
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 1
- FKNQFGJONOIPTF-UHFFFAOYSA-N Sodium cation Chemical compound [Na+] FKNQFGJONOIPTF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 1
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 1
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 1
- 239000002800 charge carrier Substances 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 1
- 239000011889 copper foil Substances 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000002405 diagnostic procedure Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- IEJIGPNLZYLLBP-UHFFFAOYSA-N dimethyl carbonate Chemical compound COC(=O)OC IEJIGPNLZYLLBP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 1
- 150000002170 ethers Chemical class 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 1
- 229910021385 hard carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 150000002596 lactones Chemical class 0.000 description 1
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910003002 lithium salt Inorganic materials 0.000 description 1
- 159000000002 lithium salts Chemical class 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 150000002825 nitriles Chemical class 0.000 description 1
- 125000004437 phosphorous atom Chemical group 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 1
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 1
- 229910001415 sodium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910021384 soft carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052596 spinel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011029 spinel Substances 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 229920003048 styrene butadiene rubber Polymers 0.000 description 1
- 150000003457 sulfones Chemical class 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
- G01R31/389—Measuring internal impedance, internal conductance or related variables
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
- G01R31/385—Arrangements for measuring battery or accumulator variables
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
- B60L50/50—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
- B60L50/60—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by batteries
- B60L50/64—Constructional details of batteries specially adapted for electric vehicles
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
- G01R31/374—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC] with means for correcting the measurement for temperature or ageing
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
- G01R31/392—Determining battery ageing or deterioration, e.g. state of health
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
- H01M10/4242—Regeneration of electrolyte or reactants
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
- H01M10/4285—Testing apparatus
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/54—Reclaiming serviceable parts of waste accumulators
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
- H01M10/052—Li-accumulators
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/84—Recycling of batteries or fuel cells
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Tests Of Electric Status Of Batteries (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
Description
このような構成によれば、電極体内の塩濃度ムラや液枯れに起因する入出力特性の低下を回復できるため、精度よく非水電解液二次電池の劣化状態を選別することが可能であり、非水電解液二次電池が再利用可能か否か判断できることを確認した。なお、本明細書において、高温保管工程における高温条件とは、例えば40℃〜75℃を指す。
このような構成によれば、電解液の粘度低下や対流が生じることにより、塩濃度ムラや液枯れを効果的に解消することができる。
このような構成によれば、高温保管に伴って、電池材料の劣化が生じる虞を抑制しつつ、非水電解液二次電池内に生じた塩濃度ムラや液枯れの少なくとも一部を回復することができる。
このような構成によれば、内部抵抗が小さい電池に関して、前記高温保管工程を経過せずに再利用可能と判断できるため、それらの電池については高温保管工程および判断工程が必要ない。よって、全体として工数を削減でき、コストメリットがある。
このような構成によれば、事前評価工程における当該非水電解液二次電池の温度と、高温保管工程後における当該非水電解液二次電池の温度の差に起因する測定誤差が生じることを抑制できるため、より精度よく非水電解液二次電池が再利用可能か否かを判断できる。
まず、本実施形態の選別方法に適用される非水電解液二次電池(ここではリチウムイオン二次電池)100の構造について、図2および図3を用いて簡単に説明する。なお、本実施形態では、捲回型の電極体を有する角型リチウムイオン二次電池を例としているが、ここに開示される再利用可能な非水電解液二次電池の選別方法は、これに限定されるものではなく、例えばナトリウムイオン二次電池等を用いてもよい。また、複数の負極、複数のセパレータおよび複数の正極が積層された積層型の電極体を用いてもよく、また円筒型の非水電解液二次電池であってもよい。
また、複数の非水電解液二次電池からなる組電池をその形態のまま後述する高温保管工程に用いてもよい。
まず、ステップS201において、正極50および負極60を有する、使用済みのリチウムイオン二次電池100を用意する。具体的には、例えばポータブル電源、車両駆動用電源等として使用されていたリチウムイオン二次電池100を回収する。回収したリチウムイオン二次電池100は、組電池の形態でも単電池の形態でも本実施形態の選別方法に供することができるが、回収したリチウムイオン二次電池100を無駄なく、あるいは正確に選別して再利用する観点から、好ましくは、単電池の形態で本実施形態の選別方法に供される。
また、上記高温保管における温度は、非水電解液二次電池内に生じた塩濃度ムラや液枯れの少なくとも一部を回復することができる限り特に制限はない。高温保管の温度指標として、大気圧下における温度を用いた場合には、典型的には40℃〜75℃、好ましくは60℃〜75℃である。これは、温度が低すぎると電解液の粘度低下や対流が生じにくく、塩濃度ムラや液枯れを解消する効果が小さく、また一方で温度が高すぎると電池に用いられている材料が劣化しやすいためである。
測定された内部抵抗が閾値より小さい場合には、前記リチウムイオン二次電池100は、入出力の劣化が回復したとみなし、再利用することができる。また、測定された内部抵抗が閾値以上であった場合には、入出力特性の劣化が十分に回復できないとして、前記リチウムイオン二次電池100の再利用の中止や、再度高温保管工程を行うなどを判断する判断材料となりえる。
まず、本実施例に係るリチウムイオン二次電池100として、正極、負極を有するリチウムイオン二次電池を25個用意した。次にそのリチウムイオン二次電池100に対して所定の条件で充放電を繰り返し、25℃環境下で測定したその内部抵抗が初期充電後の内部抵抗Aの1.20倍(抵抗増加率が1.20)となるように調整した。
調整したリチウムイオン二次電池100を60℃に設定した恒温槽の内部に静置し、前記リチウムイオン二次電池100の温度が60℃に到達してから0時間後、2時間後、4時間後…と2時間ごとに、24時間経過するまで前記リチウムイオン二次電池100を1つずつ恒温槽から取出し、再び電池の内部抵抗を測定し、内部抵抗Bとした。
また、60℃において24時間静置した前記リチウムイオン二次電池100については25℃環境下に静置した後、また2時間ごとに1つずつ恒温槽から取出し、再び電池の内部抵抗を測定し、この内部抵抗をBとした。内部抵抗Aに対する内部抵抗Bの比を抵抗増加率(B/A)として求めた。
また、比較例として、恒温槽の温度を25℃に設定した以外は、前記実施例と同様にリチウムイオン二次電池を対して実験を行い、抵抗増加率を求めた。実施例と比較例の抵抗増加率と処理時間に関するグラフを図5に示す。
また、一方で高温保管の時間が長すぎると、電池に用いられている材料劣化が生じやすくなるなど他の懸念事項が生じる恐れがある。よって、高温保管を行う所定時間は、非水電解液二次電池内に生じた塩濃度ムラや液枯れの少なくとも一部を回復することができる限り特に制限はないが、例えば48時間以内が好ましい。
上述の実施形態では、非水電解液二次電池(リチウムイオン二次電池)には、捲回型の電極体が用いられている。しかしながら、ここに開示される再利用可能な非水電解液二次電池の選別方法に使用される非水電解液二次電池は、複数の負極、複数のセパレータおよび複数の正極が積層された積層型の電極体を用いるものであってもよい。
また、上述の実施形態では、角型の非水電解液二次電池(リチウムイオン二次電池)が用いられている。しかしながら、ここに開示される再利用可能な非水電解液二次電池の選別方法に使用される非水電解液二次電池は、円筒型の非水電解液二次電池であってもよく、角形の非水電解液二次電池に限られるものではない。
30 電池ケース
32 電池ケース本体
34 蓋体
36 安全弁
42 正極端子
42a 正極集電板
44 負極端子
44a 負極集電板
50 正極
52 正極集電体
52a 正極活物質層非形成部分
54 正極活物質層
60 負極
62 負極集電体
62a 負極活物質層非形成部分
64 負極活物質層
70 セパレータ
100 リチウムイオン二次電池
Claims (5)
- 正極および負極を有する使用済み非水電解液二次電池を用意する用意工程と、
前記用意した使用済み非水電解液二次電池を所定時間、40℃〜75℃の温度範囲である高温条件下において保管する高温保管工程と、
前記高温保管工程後の非水電解液二次電池の内部抵抗に基づいて再利用可能か否か判断する判断工程と、を包含することを特徴とする再利用可能な非水電解液二次電池の選別方法。 - 前記高温保管工程において、60℃から75℃において保管する、請求項1に記載の再利用可能な非水電解液二次電池の選別方法。
- 前記高温保管工程において、8時間以上48時間以下保管する、請求項1または2に記載の再利用可能な非水電解液二次電池の選別方法。
- 前記高温保管工程の前に、前記使用済みの非水電解液二次電池の内部抵抗を予め測定しておく事前評価工程を有し、
前記高温保管工程の前に、前記事前評価工程において測定した当該非水電解液二次電池の内部抵抗と、予め定められた閾値とを比較することにより、当該非水電解液二次電池が前記高温保管工程を経過せずに再利用可能なものであるか否かを判断する、
請求項1〜3の何れか1項に記載の再利用可能な非水電解液二次電池の選別方法。 - 前記高温保管工程後において、前記非水電解液二次電池の内部抵抗を測定する際の当該非水電解液二次電池の温度を、前記事前評価工程における当該非水電解液二次電池の内部抵抗を測定する際の当該非水電解液二次電池の温度と同一にする、
請求項4に記載の再利用可能な非水電解液二次電池の選別方法。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015171348A JP6311942B2 (ja) | 2015-08-31 | 2015-08-31 | 再利用可能な非水電解液二次電池の選別方法 |
KR1020160108875A KR101811952B1 (ko) | 2015-08-31 | 2016-08-26 | 재이용 가능한 비수 전해액 이차 전지의 선별 방법 |
US15/249,549 US10132872B2 (en) | 2015-08-31 | 2016-08-29 | Method for sorting reusable nonaqueous electrolyte secondary battery |
CN201610786846.1A CN106483464B (zh) | 2015-08-31 | 2016-08-30 | 可再利用的非水电解液二次电池的分选方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015171348A JP6311942B2 (ja) | 2015-08-31 | 2015-08-31 | 再利用可能な非水電解液二次電池の選別方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2017050115A JP2017050115A (ja) | 2017-03-09 |
JP6311942B2 true JP6311942B2 (ja) | 2018-04-18 |
Family
ID=58098357
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015171348A Active JP6311942B2 (ja) | 2015-08-31 | 2015-08-31 | 再利用可能な非水電解液二次電池の選別方法 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US10132872B2 (ja) |
JP (1) | JP6311942B2 (ja) |
KR (1) | KR101811952B1 (ja) |
CN (1) | CN106483464B (ja) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP7059597B2 (ja) * | 2017-12-01 | 2022-04-26 | トヨタ自動車株式会社 | 二次電池の性能回復方法 |
JP6975388B2 (ja) * | 2018-04-23 | 2021-12-01 | トヨタ自動車株式会社 | 再利用可能な非水電解液二次電池の選別方法 |
JP7025715B2 (ja) * | 2018-08-28 | 2022-02-25 | トヨタ自動車株式会社 | 非水電解液二次電池の再利用方法 |
CN110931903A (zh) * | 2019-11-14 | 2020-03-27 | 深圳市普兰德储能技术有限公司 | 废旧动力电池模组的修复方法 |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3680517B2 (ja) * | 1997-09-25 | 2005-08-10 | トヨタ自動車株式会社 | ニッケル−水素電池の再生処理方法 |
JP3598873B2 (ja) * | 1998-08-10 | 2004-12-08 | トヨタ自動車株式会社 | 二次電池の状態判定方法及び状態判定装置、並びに二次電池の再生方法 |
JP2009037937A (ja) | 2007-08-03 | 2009-02-19 | Sanyo Electric Co Ltd | 非水電解液電池 |
CN101587172B (zh) * | 2009-06-19 | 2011-05-04 | 中南大学 | 一种二次电池测试系统 |
WO2011121755A1 (ja) * | 2010-03-31 | 2011-10-06 | トヨタ自動車株式会社 | 中古二次電池の選別方法、リビルト電池パック、これを用いた車両及び電池使用機器、並びにリビルト電池パックの製造方法 |
JP2011257314A (ja) * | 2010-06-10 | 2011-12-22 | Toyota Motor Corp | 二次電池の劣化判定方法および二次電池の制御システム |
KR101259513B1 (ko) | 2011-02-01 | 2013-05-06 | 에너진(주) | 배터리 재생장치 및 그 재생방법 |
JP2013101788A (ja) * | 2011-11-07 | 2013-05-23 | Toyota Motor Corp | 非水電解液二次電池システム |
JP5768754B2 (ja) * | 2012-03-30 | 2015-08-26 | トヨタ自動車株式会社 | 推定装置および推定方法 |
JP5733275B2 (ja) * | 2012-07-13 | 2015-06-10 | トヨタ自動車株式会社 | 組電池の制御装置及び組電池の再利用判定方法 |
CN103801521B (zh) * | 2014-01-28 | 2016-08-17 | 国家电网公司 | 一种二次电池的分选方法 |
CN103817091A (zh) * | 2014-02-28 | 2014-05-28 | 清华大学 | 电池分选方法及系统 |
-
2015
- 2015-08-31 JP JP2015171348A patent/JP6311942B2/ja active Active
-
2016
- 2016-08-26 KR KR1020160108875A patent/KR101811952B1/ko active IP Right Grant
- 2016-08-29 US US15/249,549 patent/US10132872B2/en active Active
- 2016-08-30 CN CN201610786846.1A patent/CN106483464B/zh active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN106483464B (zh) | 2019-06-21 |
KR20170026234A (ko) | 2017-03-08 |
JP2017050115A (ja) | 2017-03-09 |
US10132872B2 (en) | 2018-11-20 |
US20170059664A1 (en) | 2017-03-02 |
KR101811952B1 (ko) | 2017-12-22 |
CN106483464A (zh) | 2017-03-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5904039B2 (ja) | 二次電池の制御装置 | |
KR101812420B1 (ko) | 리튬 이온 이차 전지의 성능 열화 회복 방법 | |
CN107799837B (zh) | 二次电池的恢复方法和再利用方法 | |
KR101776519B1 (ko) | 재이용 가능한 비수 전해액 2차 전지의 선별 방법 | |
KR101811952B1 (ko) | 재이용 가능한 비수 전해액 이차 전지의 선별 방법 | |
JP2018006289A (ja) | 非水電解質二次電池 | |
JP6120083B2 (ja) | 非水電解液二次電池の製造方法 | |
JP2011154955A (ja) | リチウムイオン二次電池 | |
US20180097234A1 (en) | Lithium ion secondary battery | |
JP2012109048A (ja) | 非水電解液型二次電池の再生方法 | |
JP6895079B2 (ja) | 非水電解液二次電池 | |
JP5978815B2 (ja) | リチウムイオン二次電池の製造方法 | |
JP2017050156A (ja) | 非水電解液二次電池 | |
JP5895538B2 (ja) | リチウムイオン二次電池 | |
JP2016201231A (ja) | 非水電解液二次電池 | |
JP6569907B2 (ja) | 非水電解液二次電池 | |
JP2020047481A (ja) | リチウムイオン二次電池用非水電解液 | |
JP6975388B2 (ja) | 再利用可能な非水電解液二次電池の選別方法 | |
JP7025715B2 (ja) | 非水電解液二次電池の再利用方法 | |
JP6963731B2 (ja) | リチウムイオン二次電池 | |
JP2017021989A (ja) | 非水電解液二次電池 | |
JP2016181419A (ja) | リチウムイオン二次電池の制御方法 | |
JP2018097980A (ja) | リチウムイオン二次電池 | |
JP2017097956A (ja) | 非水電解液二次電池 | |
JP2016207339A (ja) | リチウムイオン二次電池 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20170221 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20171221 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20171220 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20180214 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20180222 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20180307 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 6311942 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |