JP7293599B2 - 二次電池の再利用方法 - Google Patents
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Description
本発明は、複数のセルを有する二次電池の再利用方法、管理装置、及びコンピュータプログラムに関する。本明細書では、複数回数の充放電が可能な蓄電池を「二次電池」と総称し、ニッケル水素電池やリチウムイオン電池に加え、電気二重層キャパシタ等のキャパシタ（コンデンサ）型の蓄電素子も二次電池に含むものとする。
電気自動車（ＥＶ）やプラグインハイブリッド電気自動車（ＰＨＥＶ）に搭載される電池パックは、例えば８～２０個の電池セル（以下、セルという）を含む電池モジュール（組電池）を、パックケースの中に複数収容している。
近年、ＥＶやＰＨＥＶで数年間使用された車両駆動用の電池パック、電池モジュール、又はセルを、再利用（リサイクル）するための検討が活発化している（例えば特許文献１参照）。極端な環境（例えば過度の高温環境、度重なる過度のハイレート放電）で使われたものを除けば、車両駆動用に電池パックを１０年使用しても、満充電容量は新品時の７０％程度維持されていると期待される。このような電池パック又は電池モジュールを、再利用のために車両から取り外して、工場に輸送することが考えられる。工場では、例えば電池モジュールにおいてリユースできるセルを選別し、リユースできるセルを用いて、電池モジュールをリビルド（再構成）する。電池パックにおいてリユースできる電池モジュールを選別し、リユースできる電池モジュールを用いて、電池パックをリビルドしてもよい。
特許文献１においては、使用履歴のある電池パックを解体して得られる複数のセルの残容量を測定し、残容量が、０よりも大きく電池パックが搭載されていた車両での制御範囲の下限値未満の範囲内に設定された残容量下限値以上である電池モジュールを選別する。選別された電池モジュールを用いて、電池パックを組み立てる。
車両駆動用の電池パックや電池モジュールは、体積及び重量が大きく、かつ注意深く取り扱う必要があり、エンドユーザによってユーザ対応窓口（例えばカーディラー）に持ち込まれた車両から取り外して輸送するには労力及びコストがかかる。車両から取外されて工場に輸送された電池パックや電池モジュールが、極端に劣化していて結局再利用できないという状況を避けることが、コスト抑制のために望まれる。
本発明の目的は、再利用に適さない電池を、取り外し前又は輸送前に、検出（選別）することを可能にする二次電池の再利用方法、管理装置、及びコンピュータプログラムを提供することにある。
本発明に係る二次電池の再利用方法は、エアバッグ作動を含む車両の履歴に基づいて、振動又は衝撃に関する情報を取得し、取得した前記情報に基づいて、互いに電気的に接続された複数の二次電池セル及び／又は該複数のセルを含む蓄電装置の再利用可能性を評価する。
本発明によれば、再利用に適さないセルを、取り外し前又は輸送前に、検出（選別）することができる。
（実施形態の概要）
実施形態に係る二次電池の再利用方法は、エアバッグ作動を含む車両の履歴に基づいて、振動又は衝撃に関する情報を取得し、取得した前記情報に基づいて、互いに電気的に接続された複数の二次電池セル及び／又は該複数のセルを含む蓄電装置の再利用可能性を評価する。
実施形態に係る二次電池の再利用方法は、エアバッグ作動を含む車両の履歴に基づいて、振動又は衝撃に関する情報を取得し、取得した前記情報に基づいて、互いに電気的に接続された複数の二次電池セル及び／又は該複数のセルを含む蓄電装置の再利用可能性を評価する。
「蓄電装置」は、電池パックであってもよいし、電池モジュールであってもよい。蓄電装置は、通常の電池パックまたは電池モジュールが備える、個々のセルの電圧を測定する電圧センサ（例えば電圧測定回路、セル監視ＩＣ）が、取り外されていないことが好ましい。
「複数のセル及び／又は蓄電装置の再利用可能性の評価」とは、電池モジュールの個々のセルの再利用可能性の評価、複数のセルを有する電池モジュールの再利用可能性の評価、又は複数の電池モジュールを有する電池パックの再利用可能性の評価をいう。
車両への大きな振動又は衝撃により、セル内の電極体（発電エレメント）が動くことがある。電極体が動くと、セル内部構造を形成している端子等に接触してセパレータが傷つくなど、電極体が損傷して、最終的に短絡が発生する可能性がある。
エアバッグは、例えば８０Ｇの加速度が作用するような衝突時に作動する。車両に加速度センサが搭載されていない場合、８０Ｇ以上の大きい衝撃が作用しても、そのことが車両の履歴には残らない。他方、エアバッグが作動したか否かは、車両の記録や、エアバッグ交換の有無から判断できることが多い。
上述の方法によれば、エアバッグ作動を含む車両の履歴に基づく振動又は衝撃に関する情報により、短絡等の発生の可能性があり、再利用に適さない蓄電装置を容易に選別できる。
従来、セルの再利用可能性を評価する場合、セルを電池パックや電池モジュールから取り外して（蓄電装置を解体して）、個別のセルについて評価を行うことが一般的である。この従来の評価方法は、労力及びコストの負担が大きい。
本発明者らは、低コストでの再利用可能性の評価という目的に照らし、蓄電装置を解体する前に車両の履歴に基づく振動又は衝撃に関する情報を用いて、再利用の対象から除外するべきセル及び／又は蓄電装置を検出できる上述の方法を考案した。上述の方法により、再利用に適さないセル及び／又は蓄電装置を、コストが高くかかる解体及び工場への輸送の前に、又は工場で解体や容量検査を行う前に、簡便に検出できる。
従来、セルの再利用可能性を評価する場合、セルを電池パックや電池モジュールから取り外して（蓄電装置を解体して）、個別のセルについて評価を行うことが一般的である。この従来の評価方法は、労力及びコストの負担が大きい。
本発明者らは、低コストでの再利用可能性の評価という目的に照らし、蓄電装置を解体する前に車両の履歴に基づく振動又は衝撃に関する情報を用いて、再利用の対象から除外するべきセル及び／又は蓄電装置を検出できる上述の方法を考案した。上述の方法により、再利用に適さないセル及び／又は蓄電装置を、コストが高くかかる解体及び工場への輸送の前に、又は工場で解体や容量検査を行う前に、簡便に検出できる。
上述の二次電池の再利用方法において、前記複数のセルの使用期間、該使用期間における前記車両の走行距離、充電及び／又は放電の積算容量から選択される少なくとも１種の情報をさらに取得してもよい。
セルの使用期間としては、車両が停止し、セルが通電されていない期間は考慮せず、セルの電流量の積算値を用いてもよい。
上記構成によれば、複数のセルの使用期間、前記車両の走行距離、充電及び／又は放電の積算容量から選択される少なくとも１種の情報も用いて劣化状態を判定し、再利用可能性をより良好に評価できる。
上記構成によれば、複数のセルの使用期間、前記車両の走行距離、充電及び／又は放電の積算容量から選択される少なくとも１種の情報も用いて劣化状態を判定し、再利用可能性をより良好に評価できる。
実施形態に係る管理装置は、エアバッグ作動を含む車両の履歴に基づいて、振動又は衝撃に関する情報を取得する取得部と、取得した前記情報に基づいて、互いに電気的に接続された複数の二次電池セル及び／又は該複数のセルを含む蓄電装置の再利用可能性を評価する評価部とを備える。
上記構成によれば、蓄電装置を解体する前に、振動又は衝撃に関する情報を用いて、再利用の対象から除外すべきセル及び／又は蓄電装置を検出できる。短絡等の発生の可能性があり、再利用に適さないセル及び／又は蓄電装置を、労力及びコストがかかる解体及び工場への輸送の前に、又は工場で解体や容量検査を行う前に、簡便に選別できる。
上述の管理装置において、前記複数のセルの使用期間、該使用期間における前記車両の走行距離、充電及び／又は放電の積算容量から選択される少なくとも１種の情報をさらに取得してもよい。
上記構成によれば、再利用可能性をより良好に評価できる。
実施形態に係るコンピュータプログラムは、互いに電気的に接続された複数の二次電池セルの再利用可能性を評価するコンピュータに、エアバッグ作動を含む車両の履歴に基づいて、振動又は衝撃に関する情報を取得し、取得した前記情報に基づいて、前記複数のセル及び／又は該複数のセルを含む蓄電装置の再利用可能性を評価する処理を実行させる。
（実施形態１）
車両に搭載される蓄電装置（リチウムイオン二次電池）を例に、再利用方法を説明する。
図１は、車両１（本実施形態では、自動車等の四輪車両）及び管理装置１３の構成を示すブロック図である。
車両１は、リチウムイオン二次電池セル２と、ＣＭＵ（Cell Monitoring Unit）５と、ＢＭＵ（Battery Management Unit）６と、統括ＥＣＵ（Electronic Control Unit）７と、通信部８と、負荷９と、電流センサ１０とを備える。電池パック４は、複数のリチウムイオン二次電池セル２が直列及び／又は並列に接続された電池モジュール３を、複数含む。本実施形態では、複数のリチウムイオン二次電池セル２が直列に接続された電池モジュール３が、複数直列に接続されている。
車両に搭載される蓄電装置（リチウムイオン二次電池）を例に、再利用方法を説明する。
図１は、車両１（本実施形態では、自動車等の四輪車両）及び管理装置１３の構成を示すブロック図である。
車両１は、リチウムイオン二次電池セル２と、ＣＭＵ（Cell Monitoring Unit）５と、ＢＭＵ（Battery Management Unit）６と、統括ＥＣＵ（Electronic Control Unit）７と、通信部８と、負荷９と、電流センサ１０とを備える。電池パック４は、複数のリチウムイオン二次電池セル２が直列及び／又は並列に接続された電池モジュール３を、複数含む。本実施形態では、複数のリチウムイオン二次電池セル２が直列に接続された電池モジュール３が、複数直列に接続されている。
統括ＥＣＵ７は、車両１の電源装置全体を制御する。統括ＥＣＵ７は車両１がＨＥＶ車又はガソリン車である場合、エンジンも制御する。統括ＥＣＵ７は、制御部７１、記憶部７２、入力部（以下、不図示）、及びインタフェース部を備える。これらのコンポーネントは、バスを介して互いに通信可能に接続されている。記憶部７２には、車両の走行距離、エアバッグ作動の有無、振動・衝撃時の加速度Ｇ及び持続時間等の履歴情報７３が記憶されている。統括ＥＣＵ７とＢＭＵ６とは、例えばＣＡＮ通信によりデータの送受信を行う。
管理装置１３は、制御部１４、記憶部１５、入力部１６、インタフェース部１７を備える。これらのコンポーネントは、バスを介して互いに通信可能に接続されている。
入力部１６は、履歴情報７３、電流センサ１０の検出結果、及び後述する使用履歴６３の入力を受け付ける。インタフェース部１７は、例えば、ＬＡＮインタフェース等により構成され、有線又は無線により、例えばＬＡＮ等のネットワーク１２及び通信部８を介し、統括ＥＣＵ７との通信を行う。ネットワーク１２はインターネットでもよい。インタフェース部１７は、ＬＡＮインタフェースに限定はされない。
入力部１６は、履歴情報７３、電流センサ１０の検出結果、及び後述する使用履歴６３の入力を受け付ける。インタフェース部１７は、例えば、ＬＡＮインタフェース等により構成され、有線又は無線により、例えばＬＡＮ等のネットワーク１２及び通信部８を介し、統括ＥＣＵ７との通信を行う。ネットワーク１２はインターネットでもよい。インタフェース部１７は、ＬＡＮインタフェースに限定はされない。
記憶部１５は、例えばフラッシュメモリ、又はハードディスクドライブ（ＨＤＤ）等により構成され、各種のプログラム及びデータを記憶する。記憶部１５には、二次電池の再利用可能性を評価するための評価プログラム１５１が格納されている。評価プログラム１５１は、例えば、ＣＤ－ＲＯＭやＤＶＤ－ＲＯＭ、ＵＳＢメモリ等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体１８に格納された状態で提供され、管理装置１３にインストールすることにより記憶部１５に格納される。代替的に、ネットワーク１２に接続されている図示しない外部コンピュータから評価プログラム１５１を取得し、記憶部１５に記憶させてもよい。
制御部１４は、例えばＣＰＵやＲＯＭ、ＲＡＭ等により構成され、記憶部１５から評価プログラム１５１を読み出して実行することにより、二次電池の再利用可能性の評価処理を実行する処理部として機能する。
以下、管理装置１３が二次電池の再利用可能性の評価を行う場合につき説明する。代替的に、ＢＭＵ６又は統括ＥＣＵ７が、管理装置として機能してもよい。ＢＭＵ６又は統括ＥＣＵ７が管理装置として機能する場合、車両１に管理装置１３を接続する必要はない。ＢＭＵ６は、電池ＥＣＵであってもよい。
本実施形態では、ＣＭＵ５を含む電池モジュール３が、「蓄電装置」として機能する。
本実施形態では、ＣＭＵ５を含む電池モジュール３が、「蓄電装置」として機能する。
ＣＭＵ５は、各セル２の状態を監視する電子制御装置（監視基板）である。
ＣＭＵ５には、電圧ばらつきを解消するためのバランサ（回路）と、各セル２の電圧を検出する電圧センサとが設けられている（不図示）。バランサは、各セル２に対して並列に接続された放電回路であり、スイッチ及び抵抗器を有してもよい。スイッチは、ＣＭＵ５に含まれる制御回路からの制御信号によってオン／オフされる。電圧センサは、検出したセル２の電圧をＢＭＵ６へ伝達する。
ＣＭＵ５は、セル２間に電圧ばらつきがある場合に、電圧の高いセル２と、他のセル２とが同等の電圧になるように、電圧の高いセル２を放電させるバランシングを実施する。
ＣＭＵ５には、電圧ばらつきを解消するためのバランサ（回路）と、各セル２の電圧を検出する電圧センサとが設けられている（不図示）。バランサは、各セル２に対して並列に接続された放電回路であり、スイッチ及び抵抗器を有してもよい。スイッチは、ＣＭＵ５に含まれる制御回路からの制御信号によってオン／オフされる。電圧センサは、検出したセル２の電圧をＢＭＵ６へ伝達する。
ＣＭＵ５は、セル２間に電圧ばらつきがある場合に、電圧の高いセル２と、他のセル２とが同等の電圧になるように、電圧の高いセル２を放電させるバランシングを実施する。
図２は、ＢＭＵ６の構成を示すブロック図である。ＢＭＵ６は、制御部６１と、記憶部６２と、入力部６５と、インタフェース部６６とを備える。これらのコンポーネントは、バスを介して互いに通信可能に接続されている。
入力部６５は、電流センサ１０、ＣＭＵ５の電圧センサの検出結果の入力を受け付ける。インタフェース部６６は、例えば、ＣＡＮインタフェース等により構成され、有線又は無線により統括ＥＣＵ７等の他の装置との通信を行う。インタフェース部６６は、ＬＡＮインタフェース及び／又はＵＳＢインタフェースであってもよい。
記憶部６２は、フラッシュメモリ、又はハードディスクドライブ（ＨＤＤ）等により構成され、各種のプログラム及びデータを記憶する。記憶部６２には、使用履歴（電流履歴、電圧履歴、温度履歴）６３も記憶されている。
制御部６１は、例えばＣＰＵやＲＯＭ、ＲＡＭ等により構成され、記憶部６２から読み出したコンピュータプログラムを実行することにより、ＢＭＵ６の動作を制御する。
図３は、電池モジュール３の斜視図である。
電池モジュール３は、複数のセル２を保持する保持部材３１（例えば、直方体状のモジュールケース、セル２を圧迫した状態で拘束する拘束部材）と、複数のセル２と、ＣＭＵ５とを備える。
電池モジュール３は、複数のセル２を保持する保持部材３１（例えば、直方体状のモジュールケース、セル２を圧迫した状態で拘束する拘束部材）と、複数のセル２と、ＣＭＵ５とを備える。
セル２は、直方体状のケース本体２１と、蓋板２２と、蓋板２２に設けられた、極性が異なる一対の端子２３，２３と、ケース本体２１に収容された電極体２４とを備える。電極体２４は正極板、セパレータ、及び負極板を積層してなる。
電極体２４は、長尺帯状の正極板と負極板とをセパレータを介して積層し扁平状に巻回して得られる巻回タイプであってもよいし、長方形板状の正極板と負極板とをセパレータを介して積層したスタックタイプであってもよい。
電極体２４は、長尺帯状の正極板と負極板とをセパレータを介して積層し扁平状に巻回して得られる巻回タイプであってもよいし、長方形板状の正極板と負極板とをセパレータを介して積層したスタックタイプであってもよい。
セル２は、角形セル（prismatic cell）に限らず、円筒形セルやパウチセルであってもよい。再利用の観点からは、堅牢な金属製のケース本外を有して長期寿命を期待できる、角形セルや円筒形セルが好ましい。特に、エネルギー密度を下げることなく（セル間にデッドスペースを生じることなく）個々のセルの容量を大きくできる角形セルが好ましい。角形セルのケース本体の材質としては、アルミニウム、アルミニウム合金、ステンレス等を採用できる。角形セルは、円筒形セルより膨れが生じ易い。再利用の観点からは、電池の膨れがより生じにくい、ステンレス製のケース本体２１及び蓋板２２を有する角形セルが好ましい。
正極板は、アルミニウムやアルミニウム合金等からなる板状（シート状）又は長尺帯状の金属箔である正極基材上に活物質層が形成されたものである。負極板は、銅及び銅合金等からなる板状（シート状）又は長尺帯状の金属箔である負極基材上に活物質層が形成されたものである。セパレータは、合成樹脂からなる微多孔性のシートである。セパレータは、正極板及び負極板とは別個の部材であってもよいし、正極板又は負極板に一体化されていてもよい。
正極板に含まれる正極活物質、又は負極板に用いられる負極活物質としては、リチウムイオンを吸蔵放出可能な正極活物質又は負極活物質であれば、適宜の公知の材料を使用できる。
正極活物質としては、例えば、ＬｉＭＰＯ4 、ＬｉＭＳｉＯ4 、ＬｉＭＢＯ3 （ＭはＦｅ、Ｎｉ、Ｍｎ、Ｃｏ等から選択される１種以上の遷移金属元素）等のポリアニオン化合物、チタン酸リチウム、マンガン酸リチウム等のスピネル化合物、ＬｉＭＯ2 （ＭはＦｅ、Ｎｉ、Ｍｎ、Ｃｏ等から選択される１種以上の遷移金属元素）等のリチウム遷移金属酸化物等を用いることができる。
正極活物質としては、例えば、ＬｉＭＰＯ4 、ＬｉＭＳｉＯ4 、ＬｉＭＢＯ3 （ＭはＦｅ、Ｎｉ、Ｍｎ、Ｃｏ等から選択される１種以上の遷移金属元素）等のポリアニオン化合物、チタン酸リチウム、マンガン酸リチウム等のスピネル化合物、ＬｉＭＯ2 （ＭはＦｅ、Ｎｉ、Ｍｎ、Ｃｏ等から選択される１種以上の遷移金属元素）等のリチウム遷移金属酸化物等を用いることができる。
負極活物質としては、ハードカーボン、Ｓｉ、Ｓｎ、Ｃｄ、Ｚｎ、Ａｌ、Ｂｉ、Ｐｂ、Ｇｅ、Ａｇ等の金属若しくは合金、又はこれらを含むカルコゲン化物等が挙げられる。カルコゲン化物の一例として、ＳｉＯが挙げられる。
電池モジュール３の隣り合うセル２の隣り合う端子２３は極性が異なり、これら端子２３同士がバスバー３２により電気的に接続されることで、複数のセル２が直列に接続されている。
電池モジュール３の両端のセル２の、互いに極性が異なる端子２３，２３には、隣接する電池モジュール３に電気的に接続するためのリード（外部接続部材）３３，３３が設けられている。
電池モジュール３の両端のセル２の、互いに極性が異なる端子２３，２３には、隣接する電池モジュール３に電気的に接続するためのリード（外部接続部材）３３，３３が設けられている。
以下、電池パック４、電池モジュール３又はセル２の再利用について詳述する。
図４は、電池モジュール３又はセル２の再利用の過程を示すフローチャートである。
統括ＥＣＵ７の履歴情報７３から取得した車両の走行距離、エアバッグ作動の有無、振動・衝撃の加速度及び持続時間、ＢＭＵ６から取得した電池モジュール３又はセル２の使用履歴６３等に基づいて、管理装置１３により再利用可能性の評価を行う（Ｓ１）。管理装置１３は、電池モジュール３がリユース可能であるか否かを評価する。
図４は、電池モジュール３又はセル２の再利用の過程を示すフローチャートである。
統括ＥＣＵ７の履歴情報７３から取得した車両の走行距離、エアバッグ作動の有無、振動・衝撃の加速度及び持続時間、ＢＭＵ６から取得した電池モジュール３又はセル２の使用履歴６３等に基づいて、管理装置１３により再利用可能性の評価を行う（Ｓ１）。管理装置１３は、電池モジュール３がリユース可能であるか否かを評価する。
管理装置１３が、電池モジュール３がリユース可能であると評価した場合、電池パック４又は電池モジュール３が工場へ輸送される（Ｓ２）。ここで、電池パック４全体がリユース可能であると評価された場合、電池パック４を輸送してもよいし、リユースが可能である電池モジュール３のみを輸送してもよい。
工場では、リビルド可能性が評価される（Ｓ３）。リユース可能であると評価された電池モジュール３を、リビルト電池パックに用いることが可能であるか否かが判定される。電池モジュール３に対し回復操作が実施され、容量チェック及び短絡検査等の所定の試験が行われる。この試験の前に、セル２の満充電容量又はセル２の膨れ量を測定し、選別することにしてもよい。この電池モジュール３を用いることができないと評価された場合、リユースが可能であると評価されたセル２のリユース、又は材料のリサイクルが行われる。
こうして、リユース可能であると評価されたセル２を用いて、例えば初期の用途とは異なる用途の電池モジュールがリビルドされる。又はリユース可能であると評価された電池モジュール３を用いて、例えば初期の用途とは異なる用途の電池パックがリビルドされる（Ｓ４）。
電池パック４は、多数（例えば８個～２０個）のセル２を含む電池モジュール３を、複数個（例えば１０個）有しており、新品の電池パック４の価格は比較的高い。車両に搭載された電池パック４において、空冷の影響等により、個々の電池モジュールの劣化の度合いが異なる。例えば、車両１の前側の電池モジュール３は、後ろ側の電池モジュール３より加温され易く、劣化し易い場合がある。
使用済みの電池パック４全体を材料のリサイクルのために回収し、又は廃棄するのは、経済的に合理的でなく、資源保護の観点からも改善の余地がある。電池モジュール３がリユース可能であるか否かを評価することで、電池パック４全体をリユースしたり、リユースできる電池モジュール３を選別し、これを用いて電池パック４をリビルドできる。電池モジュール３をリユースできない場合、リユース可能と評価されたセル２を用いて電池モジュール３をリビルドできる。リビルト品は新品と比較して低価格にすることができる。
図５は、管理装置１３の制御部１４による、電池モジュール３の再利用可能性の評価処理の手順を示すフローチャートである。
制御部１４は、統括ＥＣＵ７の履歴情報７３から車両の走行距離、エアバッグ作動の有無の情報を取得し、ＢＭＵ６の使用履歴６３から電流履歴、電圧履歴を取得する（Ｓ１１）。
制御部１４は、統括ＥＣＵ７の履歴情報７３から車両の走行距離、エアバッグ作動の有無の情報を取得し、ＢＭＵ６の使用履歴６３から電流履歴、電圧履歴を取得する（Ｓ１１）。
制御部１４は、エアバッグの作動があったか否かを判定する（Ｓ１２）。制御部１４はエアバッグの作動があったと判定した場合（Ｓ１２：ＹＥＳ）、電池モジュール３の中でリユースが可能なセル２があるか否かを評価するとし、又は材料をリサイクルすると評価し（Ｓ１３）、処理を終了する。
制御部１４はエアバッグの作動がなかったと判定した場合（Ｓ１２：ＮＯ）、電池モジュール３又はセル２の使用期間に対応する積算電流量が閾値ａ1 以下であるか否かを判定する（Ｓ１４）。制御部１４は使用履歴６３の電流履歴に基づいて電池モジュール３又はセル２の積算電流量を算出する。電池モジュール３として電池パック４の中で端部に配置されている電池モジュール３を代表として選択し、又はセル２として電池モジュール３の中で端部に配置されているセル２を代表として選択し、積算電流量を算出できる。代表の電池モジュール３又はセル２は、この場合には限定されない。代替的に、全てのセル２の積算電流量を算出してもよい。閾値ａ1 は予め積算電流量と容量（満充電容量）との関係を求めておき、該関係に基づいて決定する。
図６は、積算電流量と容量との関係を示すグラフである。図６において、横軸は充放電時の積算した電流量（積算電流量：ｋＡ）、縦軸は容量（Ａｈ）である。積算電流量が増加するのに従って容量は低下する。グラフから、許容できる最小の容量になったときの積算電流量である閾値ａ1 を求める。
制御部１４は積算電流量が閾値ａ1 以下でないと判定した場合（Ｓ１４：ＮＯ）、処理をＳ１３へ進める。
図６は、積算電流量と容量との関係を示すグラフである。図６において、横軸は充放電時の積算した電流量（積算電流量：ｋＡ）、縦軸は容量（Ａｈ）である。積算電流量が増加するのに従って容量は低下する。グラフから、許容できる最小の容量になったときの積算電流量である閾値ａ1 を求める。
制御部１４は積算電流量が閾値ａ1 以下でないと判定した場合（Ｓ１４：ＮＯ）、処理をＳ１３へ進める。
制御部１４は積算電流量が閾値ａ1 以下であると判定した場合（Ｓ１４：ＮＯ）、車両の走行距離が閾値ｂ1 以下であるか否かを判定する（Ｓ１５）。閾値ｂ1 は予め走行距離と容量との関係を求めておき、該関係に基づいて決定する。
制御部１４は走行距離が閾値ｂ1 以下でないと判定した場合（Ｓ１５：ＮＯ）、処理をＳ１３へ進める。
制御部１４は走行距離が閾値ｂ1 以下でないと判定した場合（Ｓ１５：ＮＯ）、処理をＳ１３へ進める。
制御部１４は走行距離が閾値ｂ1 以下であると判定した場合（Ｓ１５：ＹＥＳ）、電池モジュール３又はセル２の、充電若しくは放電の積算容量が閾値ｃ1以下であるか否かを判定する（Ｓ１６）。制御部１４は使用履歴６３の電流履歴及び電圧履歴により積算容量を算出する。閾値ｃ1 は予め積算容量と容量との関係を求めておき、該関係に基づいて決定する。
図７は、積算容量と容量との関係を示すグラフである。図７において、横軸は充電時の積算した容量（積算容量：ｋＡｈ）、縦軸は容量（Ａｈ）である。積算容量が増加するのに従って容量は低下する。グラフから、許容できる最小の容量になったときの積算容量である閾値ｃ1 を求める。
電池モジュール３間で積算容量が異なる場合、積算容量が閾値ｃ1以下である電池モジュール３を選別してもよい。
制御部１４は積算容量が閾値ｃ1 以下でないと判定した場合（Ｓ１６：ＮＯ）、処理をＳ１３へ進める。
図７は、積算容量と容量との関係を示すグラフである。図７において、横軸は充電時の積算した容量（積算容量：ｋＡｈ）、縦軸は容量（Ａｈ）である。積算容量が増加するのに従って容量は低下する。グラフから、許容できる最小の容量になったときの積算容量である閾値ｃ1 を求める。
電池モジュール３間で積算容量が異なる場合、積算容量が閾値ｃ1以下である電池モジュール３を選別してもよい。
制御部１４は積算容量が閾値ｃ1 以下でないと判定した場合（Ｓ１６：ＮＯ）、処理をＳ１３へ進める。
制御部１４は、積算容量がｃ1 以下であると判定した場合（Ｓ１６：ＹＥＳ）、電池モジュール３がリユース可能であると評価し（Ｓ１７）、処理を終了する。
車両の走行距離、エアバッグ作動の有無、電流履歴、及び電圧履歴は、電池パック４及び電池モジュール３を解体せずに、セルの充放電を行うことなく、簡便に取得できる。
本実施形態によれば、電池モジュール３を解体せずに、使用履歴６３及び履歴情報７３を取得することで、短絡等の発生の可能性を推定し、高い精度で劣化状態を推定できる。セル２を電池パック４や電池モジュール３から取り外し、個別のセル２について評価を行う場合、労力及びコストの負担が大きい。本実施形態によれば、再利用に適さないセル２を含む電池モジュール３を、コストが高くかかる解体及び工場への輸送の前に、簡便に選別できる。
本実施形態によれば、電池モジュール３を解体せずに、使用履歴６３及び履歴情報７３を取得することで、短絡等の発生の可能性を推定し、高い精度で劣化状態を推定できる。セル２を電池パック４や電池モジュール３から取り外し、個別のセル２について評価を行う場合、労力及びコストの負担が大きい。本実施形態によれば、再利用に適さないセル２を含む電池モジュール３を、コストが高くかかる解体及び工場への輸送の前に、簡便に選別できる。
上述したように、車両１の後ろ側の電池モジュール３は、前側の電池モジュール３より熱の影響を受け難いので、劣化し難い。このように劣化していない電池モジュール３を積算容量から選び出し、リユースできる電池モジュール３を用いて電池パック４をリビルドしてもよい。
全ての電池モジュール３をリユースできる場合、電池パック４をリユースしてもよい。
全ての電池モジュール３をリユースできる場合、電池パック４をリユースしてもよい。
代替的に、Ｓ１２のエアバッグの作動の有無のみにより、電池モジュール３を選別することにしてもよい。Ｓ１４、Ｓ１５、Ｓ１６の判定の全ては行わず、少なくとも１つの判定を行うことにしてもよい。
（変形例）
図８は、管理装置１３の制御部１４による、変形例の電池モジュール３の再利用可能性の評価処理の手順を示すフローチャートである。
図８は、管理装置１３の制御部１４による、変形例の電池モジュール３の再利用可能性の評価処理の手順を示すフローチャートである。
制御部１４は、統括ＥＣＵ７の履歴情報７３から車両の走行距離、振動・衝撃時の加速度Ｇ及び持続時間の情報を取得し、ＢＭＵ６の使用履歴６３から電流履歴、電圧履歴を取得する（Ｓ２１）。
制御部１４は、振動・衝撃時に加速度が閾値ｄ1 以上の状態が所定時間持続したか否かを判定する（Ｓ２２）。加速度の閾値ｄ1は、持続時間と組合せて複数設けることにしてもよい。例えば閾値ｄ1が大きい場合、持続時間を短くしてもよい。制御部１４は前記状態が所定時間持続したと判定した場合（Ｓ２２：ＹＥＳ）、電池モジュール３の中でリユースが可能なセル２があるか否かを評価するとし、又は材料をリサイクルすると評価し（Ｓ２３）、処理を終了する。
制御部１４は前記状態が所定時間持続しなかったと判定した場合（Ｓ２２：ＮＯ）、セル２の使用期間に対応する積算電流量が閾値ａ1 以下であるか否かを判定する（Ｓ２４）。制御部１４は使用履歴６３の電流履歴により電池モジュール３又はセル２の積算電流量を算出する。閾値ａ1 は予め積算電流量と容量との関係を求めておき、該関係に基づいて決定する。
制御部１４は積算電流量が閾値ａ1 以下でないと判定した場合（Ｓ２４：ＮＯ）、処理をＳ２３へ進める。
制御部１４は積算電流量が閾値ａ1 以下でないと判定した場合（Ｓ２４：ＮＯ）、処理をＳ２３へ進める。
制御部１４は積算電流量が閾値ａ1 以下であると判定した場合（Ｓ２４：ＮＯ）、車両の走行距離が閾値ｂ1 以下であるか否かを判定する（Ｓ２５）。閾値ｂ1 は予め走行距離と容量との関係を求めておき、該関係に基づいて決定する。
制御部１４は走行距離が閾値ｂ1 以下でないと判定した場合（Ｓ２５：ＮＯ）、処理をＳ２３へ進める。
制御部１４は走行距離が閾値ｂ1 以下でないと判定した場合（Ｓ２５：ＮＯ）、処理をＳ２３へ進める。
制御部１４は走行距離が閾値ｂ1 以下であると判定した場合（Ｓ２５：ＹＥＳ）、電池モジュール３又はセル２の、充電若しくは放電の積算容量が閾値ｃ1以下であるか否かを判定する（Ｓ２６）。制御部４は履歴情報の電流履歴及び電圧履歴により積算容量を算出する。閾値ｃ1 は予め積算容量と容量との関係を求めておき、該関係に基づいて決定する。
電池モジュール３間で積算容量が異なる場合、積算容量が閾値ｃ1以下である電池モジュール３を選別してもよい。
制御部１４は積算容量が閾値ｃ1 以下でないと判定した場合（Ｓ２６：ＮＯ）、処理をＳ２３へ進める。
電池モジュール３間で積算容量が異なる場合、積算容量が閾値ｃ1以下である電池モジュール３を選別してもよい。
制御部１４は積算容量が閾値ｃ1 以下でないと判定した場合（Ｓ２６：ＮＯ）、処理をＳ２３へ進める。
制御部１４は、積算容量がｃ1 以下であると判定した場合（Ｓ２６：ＹＥＳ）、電池モジュール３がリユース可能であると評価し（Ｓ２７）、処理を終了する。
変形例においては、エアバッグの作動の有無に限定されず、振動・衝撃の加速度及び持続時間に基づいて、短絡等の発生の可能性を推定し、高い精度で劣化状態を推定できる。再利用に適さない電池モジュール３又はセル２を、労力及びコストがかかる解体及び工場への輸送の前に、簡便に選別できる。
代替的に、Ｓ２２の判定のみにより、電池モジュール３を選別することにしてもよい。Ｓ２４、Ｓ２５、Ｓ２６の判定の全ては行わず、少なくとも１つの判定を行うことにしてもよい。
本発明は上述した実施の形態の内容に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。即ち、請求項に示した範囲で適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
本発明に係る二次電池の再利用方法は、車載用に限定されず、鉄道用回生電力貯蔵装置、太陽光発電システム等の分散電源装置に用いられる二次電池にも適用できる。
管理装置も、車載用に限定はされない。管理装置は、ユーザ対応窓口（エンドユーザが蓄電装置を持ち込むサイト）に設置されるか持ち込まれて、そこで二次電池の再利用可能性の評価を行うことが好ましい。管理装置は、ユーザ対応窓口に設置された情報端末であってもよい。
管理装置は、可搬型の情報端末であってもよい。管理装置は、車両に接続するためのプローブ又はケーブルを有してもよい。管理装置は、可搬型の情報端末であって、車両と無線通信（例えば近距離無線通信）を行い、二次電池の再利用可能性を評価することが好ましい。
二次電池はリチウムイオン二次電池に限定はされず、ニッケル水素電池、電気二重層キャパシタ等のキャパシタ（コンデンサ）型の蓄電素子等の他の二次電池であってもよい。
管理装置も、車載用に限定はされない。管理装置は、ユーザ対応窓口（エンドユーザが蓄電装置を持ち込むサイト）に設置されるか持ち込まれて、そこで二次電池の再利用可能性の評価を行うことが好ましい。管理装置は、ユーザ対応窓口に設置された情報端末であってもよい。
管理装置は、可搬型の情報端末であってもよい。管理装置は、車両に接続するためのプローブ又はケーブルを有してもよい。管理装置は、可搬型の情報端末であって、車両と無線通信（例えば近距離無線通信）を行い、二次電池の再利用可能性を評価することが好ましい。
二次電池はリチウムイオン二次電池に限定はされず、ニッケル水素電池、電気二重層キャパシタ等のキャパシタ（コンデンサ）型の蓄電素子等の他の二次電池であってもよい。
本発明は、リチウムイオン二次電池等の二次電池セル及び／又はそのようなセルが複数組まれた蓄電装置の再利用可能性の評価に適用できる。
１ 車両
２ セル
３ 電池モジュール（蓄電装置）
４ 電池パック（蓄電装置）
５ ＣＭＵ
６ ＢＭＵ
１４ 制御部（取得部、評価部）
６１、７１ 制御部
１５、６２、７２ 記憶部
１５１ 評価プログラム
６３ 使用履歴
１６、６５ 入力部
１７、６６ インタフェース部
７ 統括ＥＣＵ
７３ 履歴情報
８ 通信部
１０ 電流センサ
１３ 管理装置
１８ 記録媒体
２ セル
３ 電池モジュール（蓄電装置）
４ 電池パック（蓄電装置）
５ ＣＭＵ
６ ＢＭＵ
１４ 制御部（取得部、評価部）
６１、７１ 制御部
１５、６２、７２ 記憶部
１５１ 評価プログラム
６３ 使用履歴
１６、６５ 入力部
１７、６６ インタフェース部
７ 統括ＥＣＵ
７３ 履歴情報
８ 通信部
１０ 電流センサ
１３ 管理装置
１８ 記録媒体
Claims (2)
- 振動・衝撃時の加速度及び持続時間を含む車両の履歴に基づいて、振動又は衝撃に関する情報を取得し、
取得した前記情報に基づいて、互いに電気的に接続された複数の二次電池セル及び／又は該複数のセルを含む蓄電装置の再利用可能性を評価する、二次電池の再利用方法。 - 振動・衝撃時に加速度が閾値以上の状態が所定時間持続したか否かに基づいて、再利用可能性を評価する、請求項１に記載の二次電池の再利用方法。
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