JP6717244B2 - Secondary battery reuse determination system - Google Patents
Secondary battery reuse determination system Download PDFInfo
- Publication number
- JP6717244B2 JP6717244B2 JP2017051145A JP2017051145A JP6717244B2 JP 6717244 B2 JP6717244 B2 JP 6717244B2 JP 2017051145 A JP2017051145 A JP 2017051145A JP 2017051145 A JP2017051145 A JP 2017051145A JP 6717244 B2 JP6717244 B2 JP 6717244B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- secondary battery
- assembled battery
- resistance
- battery
- charge
- 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
Images
Classifications
-
- 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
- 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
- Secondary Cells (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
Description
本開示は、二次電池の再利用判定システムに関し、より特定的には、回収された二次電池が再利用できるか否かを判定する技術に関する。 The present disclosure relates to a secondary battery reuse determination system, and more particularly to a technique for determining whether or not a recovered secondary battery can be reused.
ハイブリッド車および電気自動車などの電動車両には、走行用の組電池が搭載されている。この組電池は、時間が経過したり走行距離が長くなったりするに従って劣化する。組電池は、たとえば電動車両の廃車の際に電動車両から取り外されて回収され、その劣化の進行度合いに応じて再利用できるか否かが判定される。 Electric vehicles such as hybrid vehicles and electric vehicles are equipped with a battery pack for traveling. This battery pack deteriorates as time passes and the traveling distance increases. The assembled battery is removed and collected from the electric vehicle, for example, when the electric vehicle is scrapped, and it is determined whether or not it can be reused according to the degree of deterioration thereof.
この判定手法に関し、様々な技術が提案されている。たとえば特開2014−020818号公報(特許文献1)は、組電池の開放電圧、内部抵抗値および満充電容量を評価パラメータとして、組電池の再利用が可能であるか否かを判定する技術を開示する。 Various techniques have been proposed for this determination method. For example, Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2014-020818 (Patent Document 1) discloses a technique for determining whether or not the assembled battery can be reused by using the open-circuit voltage, the internal resistance value, and the full charge capacity of the assembled battery as evaluation parameters. Disclose.
一般に、組電池の再利用判定では、組電池の劣化の進行度合いを評価するためのパラメータの1つとして内部抵抗が用いられる(たとえば特許文献1参照)。より詳細には、組電池の内部抵抗が所定のしきい値未満の場合には、当該組電池は再利用できると判定され、組電池の内部抵抗がしきい値以上の場合には、当該組電池は再利用できないと判定される。 Generally, in the reuse determination of the assembled battery, the internal resistance is used as one of the parameters for evaluating the degree of progress of deterioration of the assembled battery (see, for example, Patent Document 1). More specifically, when the internal resistance of the battery pack is less than a predetermined threshold value, the battery pack is determined to be reusable, and when the internal resistance of the battery pack is equal to or higher than the threshold value, the battery pack is determined to be reusable. It is determined that the battery cannot be reused.
ここで、充放電が行なわれない状態で組電池が放置された場合(たとえば数時間〜数十時間以上放置された場合)に、時間の経過とともに組電池の内部抵抗が増加する現象が生じ得ることが知られている。この内部抵抗の増加分を以下では「放置抵抗」とも称する。 Here, when the assembled battery is left uncharged and discharged (for example, left for several hours to several tens of hours or more), the internal resistance of the assembled battery may increase over time. It is known. The increase in the internal resistance is also referred to as "stand-by resistance" below.
本発明者は、組電池の再利用判定における放置抵抗の影響に着目した。放置抵抗は、一旦生じると、その状態が必ずしも維持されるのではなく、組電池の放置終了後(すなわち組電池の充放電開始後)のSOC(State Of Charge)の変化態様に応じて低減(解消)され得る。このことを考慮しないと、組電池を再利用できるか否かを正確に判定することができない可能性がある。 The present inventor paid attention to the influence of the standing resistance in the reuse determination of the assembled battery. The standing resistance, once generated, is not always maintained, but is reduced in accordance with the state of change of SOC (State Of Charge) after the end of the standing of the assembled battery (that is, after the charging/discharging of the assembled battery is started). Can be resolved). If this is not taken into consideration, it may not be possible to accurately determine whether or not the assembled battery can be reused.
本開示は上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、回収された組電池(二次電池)が再利用できるか否かを判定する再利用判定システムにおいて、組電池の再利用の可否の判定精度を向上させることである。 The present disclosure has been made to solve the above problems, and an object of the present disclosure is to reuse a battery pack in a reuse determination system that determines whether a collected battery pack (secondary battery) can be reused. It is to improve the accuracy of determination of availability.
本開示のある局面に従うシステムは、回収された二次電池が再利用できるか否かを判定する、二次電池の再利用判定システムである。この再利用判定システムは、二次電池の充放電が可能に構成された充放電装置と、充放電装置を制御する制御装置とを備える。制御装置は、(1)二次電池の満充電容量と、充放電が行なわれずに二次電池が放置された放置期間と、放置期間中の二次電池のSOC(State Of Charge)および温度とに関する情報を取得し、(2)放置期間における二次電池の内部抵抗の増加量を示す放置抵抗を情報を用いて推定し、(3)放置抵抗により定められる条件に従って、放置抵抗を低減するための充放電である「リフレッシュ充放電」を実行するように充放電装置を制御し、(4)リフレッシュ充放電の実行後に二次電池の内部抵抗を推定し、推定された内部抵抗を用いて二次電池が再利用できるか否かを判定する。 A system according to an aspect of the present disclosure is a secondary battery reuse determination system that determines whether or not a recovered secondary battery can be reused. This reuse determination system includes a charging/discharging device configured to charge/discharge the secondary battery, and a control device that controls the charging/discharging device. (1) The full charge capacity of the secondary battery, the leaving period during which the secondary battery is left uncharged and discharged, the SOC (State Of Charge) and temperature of the secondary battery during the leaving period, and Information, and (2) estimating the leaving resistance, which indicates the amount of increase in the internal resistance of the secondary battery during the leaving period, using the information, and (3) reducing the leaving resistance according to the conditions determined by the leaving resistance. The charging/discharging device is controlled to execute "refresh charging/discharging" which is the charging/discharging of the secondary battery, and (4) the internal resistance of the secondary battery is estimated after the refresh charging/discharging is executed, and the estimated internal resistance is used to It is determined whether the next battery can be reused.
上記構成によれば、詳細は後述するが、各種情報を用いて二次電池の放置抵抗が推定される(上記(1),(2))。そして、放置抵抗に応じてリフレッシュ充放電が実行される(上記(3))。これにより、放置抵抗を十分に低減(解消)した後に、言い換えると、放置抵抗の影響が低減(除外)された状態で、二次電池の再利用の可否を判定することができる(上記(4))。したがって、二次電池の再利用の可否の判定精度を向上させることができる。 According to the above configuration, although the details will be described later, the standing resistance of the secondary battery is estimated using various information ((1) and (2) above). Then, refresh charge/discharge is executed according to the standing resistance ((3) above). With this, it is possible to determine whether or not the secondary battery can be reused in a state where the effect of the standing resistance is reduced (excluded) after sufficiently reducing (eliminating) the standing resistance (the above (4 )). Therefore, the accuracy of determining whether or not the secondary battery can be reused can be improved.
本開示によれば、回収された二次電池が再利用できるか否かを判定する再利用判定システムにおいて、二次電池の再利用の可否の判定精度を向上させることができる。 According to the present disclosure, in the reuse determination system that determines whether or not the recovered secondary battery can be reused, it is possible to improve the determination accuracy of whether or not the secondary battery can be reused.
以下、本開示の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。 Hereinafter, embodiments of the present disclosure will be described in detail with reference to the drawings. It should be noted that the same or corresponding parts in the drawings are designated by the same reference numerals and description thereof will not be repeated.
[実施の形態]
以下に示す実施の形態においては、二次電池の再利用の一例として、車載用組電池を再利用する場合を例に説明する。しかし、本開示において、再利用の可否の判定対象とする二次電池の用途は、車載用に限定されない。さらに、本開示に係る「二次電池」は組電池に限定されるものでもなく、単電池(セル)の状態であってもよい。
[Embodiment]
In the following embodiments, as an example of reusing the secondary battery, a case of reusing the on-vehicle assembled battery will be described as an example. However, in the present disclosure, the application of the secondary battery, which is the determination target of the reusability, is not limited to the vehicle mounting. Furthermore, the “secondary battery” according to the present disclosure is not limited to the assembled battery, and may be in the state of a single battery (cell).
<車載用組電池の再利用>
図1は、車載用組電池の再利用を説明するための概念図である。図1を参照して、車両1は、ハイブリッド車、電気自動車または燃料自動車である。車両1には、走行用の組電池10が搭載されている。組電池10は、たとえばリチウムイオン二次電池の組電池であって、複数のセル11(図2参照)を含む。組電池10は、ディーラ(販売店)または修理工場等において車両1から取り外されて回収される。
<Reuse of in-vehicle assembled battery>
FIG. 1 is a conceptual diagram for explaining reuse of an on-vehicle assembled battery. Referring to FIG. 1, vehicle 1 is a hybrid vehicle, an electric vehicle, or a fuel vehicle. A vehicle-mounted
回収された組電池10は、判定システム3により、再利用できるか否かが判定される。再利用可能と判定された組電池は、他の車両2Aに搭載されたり、工場2Bにおける定置用組電池として再利用されたりする。定置用組電池の用途は特に限定されず、住宅または店舗等において使用されてもよい。一方、再利用可能と判定された組電池には、その材料を再資源化するためのリサイクルが行なわれる。
The collected
なお、組電池の再利用は、リユースおよびリビルトに大別される。リユースの場合、回収された組電池は、出荷検査を経て、そのままリユース品として出荷される。リビルトの場合、たとえば、回収された組電池は、一旦単電池に分解される。分解された単電池のうちそのまま利用可能な単電池が組み合わされ、新たな組電池が製造される。新たに製造された組電池は、出荷検査を経て、リビルト品として出荷される。以下に説明する実施の形態において、組電池の再利用とは、リユースおよびリビルトを包括したものである。 Reuse of the assembled battery is roughly classified into reuse and rebuild. In the case of reuse, the collected battery pack undergoes a shipping inspection and is directly shipped as a reused product. In the case of rebuilding, for example, the collected assembled battery is once disassembled into single cells. Out of the disassembled cells, the cells that can be used as they are are combined to produce a new assembled battery. The newly manufactured assembled battery undergoes a shipping inspection and is shipped as a rebuilt product. In the embodiments described below, reuse of a battery pack includes reuse and rebuild.
<組電池の構成>
図2は、組電池10に含まれる各セル11の構成の一例を示す図である。セル11のケース111上面は蓋体112によって封止されている。蓋体112には、正極端子113および負極端子114が設けられる。正極端子113および負極端子114の各々の一方端は、蓋体112から外部に突出している。正極端子113および負極端子114の各々の他方端は、ケース111内部において、内部正極端子および内部負極端子(いずれも図示せず)にそれぞれ電気的に接続されている。
<Composition of assembled battery>
FIG. 2 is a diagram showing an example of the configuration of each
ケース111内部には電極体115が収容されている(図2ではケース111を透視して破線で示す)。電極体115は、たとえば、セパレータ118を介して積層された正極シート116と負極シート117とが筒状に捲回されることにより形成されている。
The
正極シート116は、集電箔と、集電箔の表面に形成された正極活物質層(正極活物質、導電材およびバインダを含む層)とを含む。同様に、負極シート117は、集電箔と、集電箔の表面に形成された負極活物質層(負極活物質、導電材およびバインダを含む層)とを含む。セパレータ118は、正極活物質層および負極活物質層の両方に接するように設けられている。電極体115(正極活物質層、負極活物質層およびセパレータ118)は、電解液により含浸されている。
The
正極シート116、負極シート117、セパレータ118および電解液の材料としては、従来公知の各種材料を用いることができる。一例として、正極シート116の正極活物質には、ニッケルが用いられる。正極活物質は、ニッケルに加えて、たとえばコバルト、マンガン、アルミニウム等の他の金属のうちの少なくとも1つをさらに含む。正極活物質は、ニッケル酸リチウム(LiNiO2)であってもよい。負極シート117には、たとえばカーボンが用いられる。セパレータ118には、たとえばポリオレフィンが用いられる。電解液は、有機溶媒と、リチウムイオンと、添加剤とを含む。
As the materials for the
ただし、セル11の構成要素の材料は、上記の材料に限定されるものではない。また、電極体115を捲回体にすることは必須ではなく、電極体115は捲回されていない積層体であってもよい。さらに、図2には角型電池の例を示すが、各セル11の形状は任意の形状とすることができ、たとえば円筒型電池であってもよい。
However, the materials of the constituent elements of the
<組電池の放置>
一般に、組電池の再利用判定では、組電池の劣化の進行度合いを評価するためのパラメータの1つとして内部抵抗が用いられる。より詳細には、組電池の内部抵抗が所定のしきい値(たとえば後述のRth)未満の場合には、当該組電池は再利用できると判定され、組電池の内部抵抗がしきい値以上の場合には、当該組電池は再利用できないと判定される。
<Leave the battery pack>
Generally, in the reuse determination of the assembled battery, the internal resistance is used as one of the parameters for evaluating the degree of progress of deterioration of the assembled battery. More specifically, when the internal resistance of the battery pack is less than a predetermined threshold value (for example, Rth described later), it is determined that the battery pack can be reused, and the internal resistance of the battery pack is equal to or higher than the threshold value. In this case, it is determined that the battery pack cannot be reused.
組電池10では、充放電が行なわれない状態で組電池10が放置された場合に、時間の経過とともに組電池10の内部抵抗が増加する現象が生じ得る。この内部抵抗の増加分を「放置抵抗Rh」と記載する。
In the assembled
本発明者は、組電池の再利用判定における放置抵抗Rhの影響に着目した。放置抵抗Rhは、一旦生じると、その状態が必ずしも維持されるのではなく、組電池10の放置終了後(すなわち組電池10の充放電開始後)のSOCの変化態様に応じて低減(解消)され得る。このことを考慮しないと、組電池10を再利用できるか否かを正確に判定することができない可能性がある。
The present inventor has focused on the influence of the standing resistance Rh in the reuse determination of the assembled battery. The standing resistance Rh, once generated, does not always maintain the state, but decreases (eliminates) according to the SOC change mode after the assembled
そこで、本実施の形態においては、判定システム3を用いることで、各種情報から放置抵抗Rhを推定する。さらに、推定された放置抵抗Rhにより定められた条件に従って、放置抵抗Rhを低減(解消)するための充放電である「リフレッシュ充放電」を実行する。そして、このリフレッシュ充放電を実行することによって放置抵抗Rhを十分に低減(あるいは解消)した後に、組電池10の再利用の可否を判定する。これにより、以下に説明するように、組電池10の再利用の可否の判定精度を向上させることができる。
Therefore, in the present embodiment, the
図3は、図1に示した判定システム3の構成を概略的に示す回路ブロック図である。図3を参照して、判定システム3は、車両1から回収された組電池10が設置可能に構成される。判定システム3は、判定装置300と、インバータ310と、コンバータ320と、電圧センサ330と、電流センサ340と、温度センサ350とを備える。
FIG. 3 is a circuit block diagram schematically showing the configuration of the
インバータ310は、判定装置300からの指令に応答して、外部電源(たとえば系統電源)4Aから供給された交流電力を直流電力に変換し、組電池10を充電する。
コンバータ320は、判定装置300からの指令に応答して、組電池10から放電された直流電力の電圧変換を行ない、外部負荷4Bに供給する。外部負荷4Bは、組電池10から供給された電力を消費する。なお、インバータ310およびコンバータ320は、本開示に係る「充放電装置」に相当する。
In response to a command from
電圧センサ330は、組電池10(各セル11または複数のセル11から構成されるモジュールであってもよい)の電圧Vbを検出する。電流センサ340は、組電池10に入出力される電流Ibを検出する。温度センサ350は、組電池10の温度Tbを検出する。各センサは、その検出結果を示す信号を判定装置300に出力する。
The
判定装置(制御装置)300は、いずれも図示しないが、CPU(Central Processing Unit)と、ROM(Read Only Memory)およびRAM(Random Access Memory)などのメモリと、入出力インターフェイスとを含んで構成される。判定装置300は、各センサからの信号に基づき、予めROMに格納されたプログラムをCPUがRAMに読み出して実行することによって、組電池10の劣化の進行度合い(放置抵抗Rhを含む)を推定するとともに、組電池10のリフレッシュ充放電(リフレッシュ量およびリフレッシュ回数)を制御する。
Although not shown, the determination device (control device) 300 is configured to include a CPU (Central Processing Unit), memories such as ROM (Read Only Memory) and RAM (Random Access Memory), and an input/output interface. It The
より具体的には、判定装置300は、データ取得部301と、充放電制御部302と、放置抵抗推定部303と、リフレッシュ条件決定部304と、再利用可否判定部305と、表示部306とを含む。
More specifically, the
データ取得部301は、各センサ(電圧センサ330、電流センサ340および温度センサ350)からの信号を受け、組電池10に関する様々なデータ(情報)、より具体的には、組電池10の満充電容量、充放電が行なわれずに組電池10が放置された放置期間T、放置期間T中の組電池の温度TbおよびSOCに関するデータを取得する。各データの取得手法の詳細については後述する。データ取得部301は、取得したデータを充放電制御部302および放置抵抗推定部303に出力する。
The
充放電制御部302は、組電池10の充放電(リフレッシュ充放電を含む)を制御する。より具体的には、充放電制御部302は、各センサからの信号を監視しながら、組電池10が充電されるようにインバータ310を制御したり、組電池10が放電されるようにコンバータ320を制御したりする。
The charge/
放置抵抗推定部303は、データ取得部301により取得されたデータに基づいて、組電池10の放置抵抗Rhを推定する。この推定手法の詳細についても後述する。
The left
リフレッシュ条件決定部304は、放置抵抗推定部303により推定された放置抵抗Rhに応じたリフレッシュ充放電の条件(リフレッシュ条件とも称する)を決定する。ここで、リフレッシュ条件とは、リフレッシュ充放電の充放電量(リフレッシュ充電を実行する際の充電量およびリフレッシュ放電を実行する際の放電量)と、リフレッシュ充放電の回数(リフレッシュ充電を実行する際の充電回数およびリフレッシュ放電を実行する際の放電回数)とのうちの少なくとも一方を含む。なお、リフレッシュ充放電の充放電量に代えて、リフレッシュ充放電による組電池10のSOCの変化幅を用いてもよい。リフレッシュ条件決定部304は、決定したリフレッシュ条件を充放電制御部302に出力する。充放電制御部302は、リフレッシュ条件決定部304により決定されたリフレッシュ条件に従ってリフレッシュ充放電を実行する。
The refresh
再利用可否判定部305は、充放電制御部302によりリフレッシュ充放電が実行された後の組電池10について、再利用が可能であるか否かを判定する。この判定手法の詳細についても後述する。再利用可否判定部305による判定結果は、表示部306に出力される。
The
表示部306は、たとえばディスプレイにより実現され、再利用可否判定部305による判定結果を表示する。作業者は、表示部306に表示された組電池10の判定結果を確認して、組電池10を再利用(リユースまたはリビルト)するかリサイクルするかを最終的に判断することができる。
The
<再利用フロー>
図4は、本実施の形態における組電池10の再利用方法を説明するためのフローチャートである。このフローチャートは、車両1から回収された組電池10に判定装置300が設置され、判定装置300に設けられた判定開始ボタン(図示せず)が操作された場合にメインルーチン(図示せず)から呼び出されて実行される。また、このフローチャートに含まれる各ステップ(以下「S」と略す)は、基本的には判定装置300によるソフトウェア処理によって実現されるが、判定装置300内に作製された専用のハードウェア(電気回路)によって実現されてもよい。
<Reuse flow>
FIG. 4 is a flowchart for explaining a method of reusing the
なお、このフローチャートの実行開始時には、組電池10が車両1に搭載されていた期間における組電池10のデータ(より具体的には、組電池10を取り外した時刻におけるSOC)がディーラの技術者によって車両1から取得されているものする。
At the start of execution of this flowchart, the data of the assembled
S10において、判定装置300は、組電池10の満充電容量C1を算出する。満充電容量C1の算出手法には公知の手法を用いることができるので、詳細な説明は繰り返さない。組電池10の初期状態での満充電容量は既知であるため、判定装置300は、組電池10の満充電容量C1から容量劣化率(初期状態での満充電容量を基準とした現在の満充電容量の比率)をさらに算出する。
In S10, the
S20において、判定装置300は、充放電が行なわれずに組電池10が放置された期間である放置期間Tを取得する。たとえば以下のようにすることで放置期間Tを取得することができる。車両1がディーラに持ち込まれるまでの走行経路では組電池10の充放電が行なわれ、車両1がディーラに持ち込まれた後は組電池10の充放電は行なわれないと考えられる。したがって、車両1がディーラに持ち込まれた時刻をディーラの技術者が記録しておき、この時刻を組電池10の放置開始時刻として入力する。その後、ディーラにおいて組電池10が車両1から取り外され、倉庫などの保管場所に保管される。そして、組電池10に判定装置300が設置され、判定装置300に設けられた上述の判定開始ボタンが操作された時刻(現時刻)を放置終了時刻として取得する。この場合、放置開始時刻から放置終了時刻までの間の期間を放置期間Tとすることができる。
In S20, the
S30において、判定装置300は、放置期間T中の組電池10のSOCを算出する。一例として、組電池10を取り外した時刻におけるSOCと現時刻におけるSOCとの平均SOCを放置期間T中の組電池10のSOCとすることができる。なお、現時刻におけるSOCを放置期間T中の組電池10のSOCとしてもよい。
In S30, the
S40において、判定装置300は、放置期間T中の組電池10の温度Tbを取得する。たとえば、組電池10を車両1から取り外し保管場所に保管している間、組電池10に図示しない温度ロガーを取り付けることにより、放置期間T中の組電池10の温度Tbを取得することができる。あるいは、組電池10の保管場所の環境温度(たとえば平均温度)を組電池10の温度Tbとして用いてもよい。
In S40, the
S50において、判定装置300は、S10〜S40の処理にて取得されたデータに基づいて、組電池10の放置抵抗Rhを推定する。この推定手法について以下に説明する。
In S50, the
図5は、組電池10の放置期間Tと放置抵抗Rhとの関係を説明するための図である。図5において、横軸は組電池10の放置期間Tの累乗根を示し、縦軸は組電池10の放置抵抗Rh(放置抵抗Rhに起因する内部抵抗の増加率であってもよい)を示す。
FIG. 5 is a diagram for explaining the relationship between the leaving period T of the
組電池10の放置期間Tが長くなるに従って、組電池10の放置抵抗Rhは増加する。より詳細には、横軸が対数目盛りである片対数グラフにプロットすると、組電池10の放置抵抗Rhは、図5に示すように直線的に増加する。このような関係が放置期間中の組電池10のSOCと温度Tbとの組合せ(SOC,Tb)毎に実験により予め求められている。
The leaving resistance Rh of the assembled
図6は、組電池10の容量劣化率と放置抵抗Rhとの関係を説明するための図である。図6において、横軸は組電池10の容量劣化率を示し、縦軸は組電池10の放置抵抗Rhを示す。
FIG. 6 is a diagram for explaining the relationship between the capacity deterioration rate of the
組電池10の劣化が進行して組電池10の容量劣化率が高くなると、組電池10の放置抵抗Rhが変化し得る。たとえば図6に示す例では、組電池10の容量劣化率が高くなるに従って、組電池10の放置抵抗Rhは高くなる。図6に示すような関係も実験により予め求めることができる。そして、図5および図6に示した関係に基づいてマップMPが準備され、判定装置300のメモリ(図示せず)に格納されている。
When the deterioration of the assembled
図7は、本実施の形態におけるマップMPの一例を示す概念図である。図7に示すように、マップMPでは、放置期間中の組電池10のSOCと温度Tbとの組合せ(SOC,Tb)に対応した放置抵抗Rhの増加率(図5に示した各直線の傾きに相当)が組電池10の容量維持率毎に規定されている。したがって、このマップMPを参照することで、組電池10のSOC、温度Tbおよび容量維持率から放置抵抗Rhの増加率を算出し、算出された放置抵抗Rhの増加率に放置期間T(放置期間Tの累乗根)を乗算することで放置抵抗Rhを推定することができる。
FIG. 7 is a conceptual diagram showing an example of the map MP in the present embodiment. As shown in FIG. 7, in the map MP, the increase rate of the standing resistance Rh corresponding to the combination (SOC, Tb) of the SOC of the
図4に戻り、S60において、判定装置300は、S50にて推定された放置抵抗Rhが所定の基準値以上であるか否かを判定する。放置抵抗Rhが基準値以上である場合(S60においてYES)、判定装置300は、処理をS70に進め、組電池10のリフレッシュ条件を決定する。
Returning to FIG. 4, in S60, the
図8は、組電池10のリフレッシュ条件の決定手法を説明するための図である。図8において、横軸は組電池10のリフレッシュ充放電の回数を示し、縦軸は組電池10の放置抵抗Rhを示す。
FIG. 8 is a diagram for explaining a method of determining the refresh condition of the
組電池10におけるフレッシュ充放電の充放電量(SOCの変化幅)が同じ場合、図8に示すように、フレッシュ充放電の回数が多くなるに従って放置抵抗Rhが低減される。また、図示しないが、組電池10のリフレッシュ充放電の回数が同じ場合、フレッシュ充放電の充放電量が大きくなると、放置抵抗Rhは低減される。したがって、組電池10のリフレッシュ条件、すなわち、組電池10におけるフレッシュ充放電の充放電量および充放電回数が、低減すべき放置抵抗Rhの大きさ(S50にて推定された値)に応じて決定される。たとえば、図8に示すような実験結果を複数の条件下で行なった結果をマップ化し、放置抵抗Rhが所定値未満になるような条件をリフレッシュ条件として決定することができる。
When the charge/discharge amount of the fresh charge/discharge (change width of SOC) in the assembled
再び図4に戻り、S80において、判定装置300は、S70にて決定されたリフレッシュ条件に従って組電池10のリフレッシュ充放電を実行する。なお、S60にて放置抵抗Rhが基準値未満である場合(S60においてNO)には、判定装置300は、S70,S80の処理をスキップして、処理をS90に進める。
Returning to FIG. 4 again, in S80, the
S90において、判定装置300は、組電池10の内部抵抗Rおよび満充電容量C2を算出する。内部抵抗Rおよび満充電容量C2の算出手法には公知の手法を用いることができるので、詳細な説明は繰り返さない。
In S90, the
そして、S100〜S120において、判定装置300は、組電池10が再利用できるか否かを判定する。具体的には、組電池10の内部抵抗Rがしきい値Rth未満であり、かつ、組電池10の満充電容量C2がしきい値Cth以上である場合(S100においてYES)、判定装置300は、組電池10が再利用(リユースまたはリビルト)可能であると判定する(S110)。これに対し、組電池10の内部抵抗Rがしきい値Rth以上である場合、または、組電池10の満充電容量C2がしきい値Cth未満である場合(S100においてNO)には、判定装置300は、組電池10が再利用不可能(再利用に適さない)と判定する(S120)。再利用に適さないと判定された組電池10はリサイクルすることが望ましい。
Then, in S100 to S120, the
以上のように、本実施の形態によれば、S10〜S50の処理にて組電池10の放置抵抗Rhが推定され、さらに、推定された放置抵抗Rhに応じたリフレッシュ条件が決定される(S70)。そして、リフレッシュ充放電により放置抵抗Rhを十分に低減(解消)した後(S80)に、S100〜S120の処理にて組電池10の再利用の可否が判定される。これにより、リフレッシュ充放電によって放置抵抗Rhを解消すると実際には組電池10の内部抵抗が十分に低くなるにもかかわらず、内部抵抗Rがしきい値Rth以上であるとして、組電池10を再利用できないと誤って判定してしまうことが防止される。したがって、組電池10の再利用の可否の判定精度を向上させることができる。
As described above, according to the present embodiment, the standing resistance Rh of the
今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本開示の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The embodiments disclosed this time are to be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present disclosure is shown not by the above description of the embodiments but by the claims, and is intended to include meanings equivalent to the claims and all modifications within the scope.
1,2A 車両、2B 工場、3 判定システム、4A 外部電源、4B 外部負荷、10 組電池、11 セル、111 ケース、112 蓋体、113 正極端子、114 負極端子、115 電極体、116 正極シート、117 負極シート、118 セパレータ、300 判定装置、301 データ取得部、302 充放電制御部、303 放置抵抗推定部、304 リフレッシュ条件決定部、305 再利用可否判定部、306 表示部、310 インバータ、320 コンバータ、330 電圧センサ、340 電流センサ、350 温度センサ。 1, 2A vehicle, 2B factory, 3 determination system, 4A external power supply, 4B external load, 10 battery packs, 11 cells, 111 case, 112 lid, 113 positive electrode terminal, 114 negative electrode terminal, 115 electrode body, 116 positive electrode sheet, 117 Negative Electrode Sheet, 118 Separator, 300 Judging Device, 301 Data Acquisition Unit, 302 Charging/Discharging Control Unit, 303 Unattended Resistance Estimating Unit, 304 Refresh Condition Determining Unit, 305 Reusable/Unusable Determining Unit, 306 Display Unit, 310 Inverter, 320 Converter , 330 voltage sensor, 340 current sensor, 350 temperature sensor.
Claims (1)
前記二次電池の充放電が可能に構成された充放電装置と、
前記充放電装置を制御する制御装置とを備え、
前記制御装置は、
前記二次電池の満充電容量と、充放電が行なわれずに前記二次電池が放置された放置期間と、前記放置期間中の前記二次電池のSOC(State Of Charge)および温度とに関する情報を取得し、
前記放置期間における前記二次電池の内部抵抗の増加量を示す放置抵抗を前記情報を用いて推定し、
前記放置抵抗により定められる条件に従って、前記放置抵抗を低減するための充放電であるリフレッシュ充放電を実行するように前記充放電装置を制御し、
前記リフレッシュ充放電の実行後に前記二次電池の内部抵抗を推定し、推定された内部抵抗を用いて前記二次電池が再利用できるか否かを判定する、二次電池の再利用判定システム。 A reuse determination system for a secondary battery, which determines whether or not the recovered secondary battery can be reused,
A charging/discharging device configured to charge/discharge the secondary battery,
A control device for controlling the charging/discharging device,
The control device is
Information about the full charge capacity of the secondary battery, the leaving period during which the secondary battery is left without being charged and discharged, and the SOC (State Of Charge) and temperature of the secondary battery during the leaving period are displayed. Acquired,
Estimating the standing resistance indicating the increase amount of the internal resistance of the secondary battery in the standing period using the information,
According to the condition determined by the leaving resistance, the charging/discharging device is controlled to execute refresh charge/discharge, which is charging/discharging for reducing the leaving resistance,
A reuse determination system for a secondary battery, which estimates the internal resistance of the secondary battery after execution of the refresh charge and discharge, and determines whether the secondary battery can be reused by using the estimated internal resistance.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017051145A JP6717244B2 (en) | 2017-03-16 | 2017-03-16 | Secondary battery reuse determination system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017051145A JP6717244B2 (en) | 2017-03-16 | 2017-03-16 | Secondary battery reuse determination system |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2018156768A JP2018156768A (en) | 2018-10-04 |
JP6717244B2 true JP6717244B2 (en) | 2020-07-01 |
Family
ID=63716658
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2017051145A Active JP6717244B2 (en) | 2017-03-16 | 2017-03-16 | Secondary battery reuse determination system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6717244B2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20220120870A (en) * | 2021-02-24 | 2022-08-31 | 주식회사 피엠그로우 | Apparatus and method for evaluating reusable batteries according to their use |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP7393860B2 (en) * | 2018-11-30 | 2023-12-07 | 三洋化成工業株式会社 | Active material recycling system |
EP3859846A4 (en) * | 2018-12-26 | 2021-11-03 | Honda Motor Co., Ltd. | Storage system |
JP7107240B2 (en) * | 2019-02-08 | 2022-07-27 | トヨタ自動車株式会社 | Reuse judgment system for secondary batteries |
JP7178940B2 (en) | 2019-03-28 | 2022-11-28 | 本田技研工業株式会社 | Selection device, selection method, and program |
CN110190336B (en) * | 2019-06-21 | 2021-02-23 | 深圳博磊达新能源科技有限公司 | Method for prolonging cycle life of lithium ion battery and lithium ion battery pack |
JP6913727B2 (en) * | 2019-10-28 | 2021-08-04 | 本田技研工業株式会社 | Information processing equipment, information processing methods, and programs |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4001708B2 (en) * | 2000-04-28 | 2007-10-31 | 松下電器産業株式会社 | Replacing the secondary battery |
JP4196210B2 (en) * | 2004-09-10 | 2008-12-17 | 日産自動車株式会社 | Charge / discharge control device for battery pack |
JP2011247841A (en) * | 2010-05-31 | 2011-12-08 | Toyota Motor Corp | Method and device for measuring internal resistance of lithium ion battery |
JP5341823B2 (en) * | 2010-06-07 | 2013-11-13 | トヨタ自動車株式会社 | Lithium ion secondary battery degradation judgment system and degradation judgment method |
WO2012049852A1 (en) * | 2010-10-14 | 2012-04-19 | トヨタ自動車株式会社 | Diagnostic device for electrical storage devices, diagnosis method, and electrical storage device |
-
2017
- 2017-03-16 JP JP2017051145A patent/JP6717244B2/en active Active
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20220120870A (en) * | 2021-02-24 | 2022-08-31 | 주식회사 피엠그로우 | Apparatus and method for evaluating reusable batteries according to their use |
WO2022181863A1 (en) * | 2021-02-24 | 2022-09-01 | 주식회사 피엠그로우 | Evaluation method and device according to purposes of reusable battery |
KR102569876B1 (en) * | 2021-02-24 | 2023-08-23 | 주식회사 피엠그로우 | Apparatus and method for evaluating reusable batteries according to their use |
US12007447B2 (en) | 2021-02-24 | 2024-06-11 | Pmgrow Corporation | Evaluation method and device according to purposes of reusable battery |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2018156768A (en) | 2018-10-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6717244B2 (en) | Secondary battery reuse determination system | |
KR101903225B1 (en) | Apparatus for Estimating Degree-of-Aging of Secondary Battery and Method thereof | |
JP5341823B2 (en) | Lithium ion secondary battery degradation judgment system and degradation judgment method | |
US11415631B2 (en) | Method and apparatus for estimating SOC-OCV profile | |
EP3605127B1 (en) | Device and method for estimating battery resistance | |
JP3960241B2 (en) | Secondary battery remaining capacity estimation device, secondary battery remaining capacity estimation method, and computer-readable recording medium storing a program for causing a computer to execute processing by the secondary battery remaining capacity estimation method | |
US11187757B2 (en) | Device and method for analyzing SOH | |
EP3551494B1 (en) | A method of estimating a charge state for a battery cell | |
JP5821669B2 (en) | Estimation apparatus, estimation method, and control method | |
JP2008151745A (en) | Residual capacity computing device for charge accumulating device | |
JP6607168B2 (en) | Electric vehicle | |
JP6375215B2 (en) | Method for determining presence / absence of memory effect and apparatus for determining presence / absence of memory effect | |
CN108963354B (en) | State estimation device and state estimation method for lithium ion battery | |
JP2021131344A (en) | Method for measuring side-reaction current value of secondary battery, life estimation method, and inspection method | |
US11469456B2 (en) | Diagnostic apparatus for secondary battery and SOC unevenness detection method | |
JP7107240B2 (en) | Reuse judgment system for secondary batteries | |
JP2018085278A (en) | Control system | |
JP6747333B2 (en) | Secondary battery system | |
WO2021066126A1 (en) | Estimation device, estimation method, and computer program | |
JP2021183927A (en) | Secondary battery state estimation device using artificial intelligence technology |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20190620 |
|
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: 20200512 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20200525 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 6717244 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |