JP7443821B2 - 情報算出システム - Google Patents

Description

本発明は、情報算出システムに関する。

特許文献１には、再利用時の蓄電池の劣化状態を予測する蓄電池移転支援装置が開示されている。前記蓄電池移転支援装置は、例えば、車両用途で用いた蓄電池を住宅用途で再利用した場合の蓄電池の劣化状態を予測している。

特開２０１３－１２０６４０号公報

しかしながら、特許文献１に記載の蓄電池移転支援装置においては、再利用時の蓄電池の劣化予測の精度が十分ではなく、改善の余地がある。

本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、初期利用後や再利用時の二次電池の劣化予測や劣化診断の精度を向上させることができる情報算出システムを提供しようとするものである。

本発明の一態様は、使用された二次電池（１１）の電池負荷履歴を取得する履歴取得部と、
前記二次電池の複数の電池構成要素のそれぞれの第一要素劣化状態（ＳＯＨＱ_a’、ＳＯＨＱ_c’、ＳＯＨＱ_Li’、ＳＯＨＲ_a’、ＳＯＨＲ_c’）を、前記履歴取得部により取得された前記電池負荷履歴と、それぞれの前記電池構成要素に関する複数の劣化要因とに基づいて算出する第一要素劣化算出部と、
将来用途に前記二次電池が用いられた場合に前記二次電池に作用すると想定される想定負荷情報を取得する想定負荷取得部と、
前記将来用途に前記二次電池が用いられた場合における、前記二次電池の複数の前記電池構成要素のそれぞれの将来の第二要素劣化状態（ＳＯＨＱ_a”、ＳＯＨＱ_c”、ＳＯＨＱ_Li”、ＳＯＨＲ_a”、ＳＯＨＲ_c”）を、前記第一要素劣化算出部によって算出された前記電池構成要素に関する前記第一要素劣化状態と、前記想定負荷取得部により取得された前記想定負荷情報と、前記電池構成要素に関する複数の前記劣化要因とに基づいて算出する第二要素劣化算出部と、を備える情報算出システム（１）にある。

前記態様の情報算出システムの第二要素劣化算出部は、将来用途に二次電池が用いられた場合における、二次電池の複数の電池構成要素のそれぞれの将来の第二要素劣化状態を、電池構成要素に関する第一要素劣化状態と、想定負荷情報と、電池構成要素に関する複数の劣化要因とに基づいて算出する。それゆえ、将来用途に二次電池が用いられた場合の二次電池の第二要素劣化状態を高精度に予測することができる。

以上のごとく、前記態様によれば、初期利用後や再利用時の二次電池の劣化予測や劣化診断の精度を向上させることができる情報算出システムを提供することができる。
なお、特許請求の範囲及び課題を解決する手段に記載した括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであり、本発明の技術的範囲を限定するものではない。

実施形態１における、情報算出システム、ＢＭＵ、及び二次電池の構成図。 実施形態１における、情報算出システムが行う処理を説明するフローチャート。 実施形態１における、（ａ）経過日数と容量維持率との関係の一例を示すグラフ、（ｂ）走行距離と容量維持率との関係の一例を示すグラフ。 実施形態１における、（ａ）経過日数と抵抗増加率との関係の一例を示すグラフ、（ｂ）走行距離と抵抗増加率との関係の一例を示すグラフ。 実施形態１における、容量ランク及び抵抗ランクと二次電池の残価値との関係を示す図。 実施形態１における、第一電池状態Ｑ_B、Ｒ_Bを算出する処理を説明するためのフローチャート。 実施形態１における、（ａ）劣化前の二次電池の開回路電圧と充電率との関係及び閉回路電圧と充電率との関係を模式的に示す図、（ｂ）劣化後の二次電池の開回路電圧と充電率との関係及び閉回路電圧と充電率との関係を模式的に示す図。 実施形態１における、第一電池と第二電池とのそれぞれについての劣化の仕方を示すグラフ。 実施形態２における、情報算出システムが行う処理を説明するフローチャート。 実施形態３における、情報算出システムが行う処理を説明するフローチャート。 実施形態４における、情報算出システムが行う処理を説明するフローチャート。 実施形態４における、車両の現在地から目的地までの地図情報を示す概念図。 実施形態４における、低電流充電の場合と大電流充電の場合とのそれぞれにおける、二次電池のＳＯＣと充電電圧との関係を示すグラフ。 実施形態４における、二次電池の充電電力がシステム制約値に到達したとき、二次電池にかかる充電電力が制限されることを示すグラフ。 実施形態４における、電池エネルギ密度とフル充電可能電流との関係を、二次電池が－１０℃の場合と２５℃の場合とのそれぞれについて表したグラフ。 実施形態４における、フル充電可能電流と、ＳＯＣ及び電池温度との関係を示す図。 実施形態５における、情報算出システムが行う処理を説明するフローチャート。 実施形態５における、情報算出システムが行う処理を説明するフローチャート。

（実施形態１）
情報算出システムの実施形態につき、図１～図８を用いて説明する。
本形態の情報算出システム１は、使用された二次電池１１の残価値を、二次電池１１の再利用の用途に応じて算出するシステムである。

二次電池１１は、例えば車両駆動用、建物（例えば住宅、ビル、工場等）の電源用等、種々の用途で用いられる。ここで、二次電池１１が車両駆動用として用いられる場合は、二次電池１１において大電流の充放電が繰り返し行われるため、二次電池１１に高い性能が要求される。一方、二次電池１１が建物の電源用として用いられる場合は、車両駆動用として用いられる場合に比べて二次電池１１に対する要求性能が低い。そのため、例えば車両駆動用としての要求性能を満たさなくなった二次電池１１であっても、建物の電源用等の用途で十分に使用することができる場合がある。また、例えば比較的二次電池１１への要求性能が大きい車両において一次利用された二次電池１１を、比較的二次電池１１への要求性能が小さい車両において二次電池１１を再利用することも可能である。

そこで、本形態の情報算出システム１は、二次電池１１の再利用を支援するために用いられ、一次利用された二次電池１１の残価値を、二次電池１１の将来使用される用途、及び特定の二次利用用途における要求性能に基づいて算出するものである。本形態においては、二次電池１１の一次利用（すなわち過去利用）は、車両駆動用である。なお、本形態においては、一次利用として車両駆動用を例示するが、他の用途であってもよい。

二次電池１１の一次利用に用いられる車両は、電気自動車やハイブリッド自動車である。二次電池１１は、一次利用時には、車両の床下等に配置され、車両の各部（例えば回転電機等）の動力源として利用される。

車両に搭載された二次電池１１は、互いに直列に接続された複数の電池セルを備える。二次電池１１は、例えば複数の電池セルを一列に並べてなる電池モジュールを、複数備えた電池パックによって構成される。個々の電池セルは、例えばリチウムイオン二次電池からなる。二次電池１１の負極は、例えばグラファイト等のリチウムイオンを吸蔵及び放出可能な負極活物質からなる。二次電池１１の正極は、例えばＬｉＮｉ_1/3Ｃｏ_1/3Ｍｎ_1/3Ｏ₂等のＮｉ、Ｍｎ、Ｃｏを含有する三元系電極とすることができる。また、電極は、複合材料からなる電極を採用してもよい。なお、複数の電池セルを互いに並列に接続してセルブロックを構成し、このセルブロックを複数個、互いに直列に接続することにより、二次電池１１を構成してもよい。

図１に示すごとく、本形態の情報算出システム１は、演算領域として機能する揮発性記憶部２、各種プログラムを格納する不揮発性記憶部３、プロセッサ４、ディスプレイ５、インターフェイス６、及びこれらを接続するバス７を備えるサーバコンピュータによって構成することができる。一例として、情報算出システム１は、二次電池１１をリユースする業者が保有するサーバコンピュータによって構成することができる。情報算出システム１の各機能部は、揮発性記憶部２、不揮発性記憶部３及びプロセッサ４を用いて、後述する各機能を果たすためのプログラムを実行可能に構成されている。情報算出システム１の機能部としては、使用された二次電池の電池負荷を取得する履歴取得部、後述の第一要素劣化状態を後述のように算出する第一要素劣化算出部、後述の想定負荷情報を取得する想定負荷取得部、後述の第二要素劣化状態を算出する第二要素劣化算出部等がある。なお、情報算出システム１の各機能の少なくとも一つは、その機能を果たすための電子回路（すなわちハードウエア）によって構成されていてもよい。以後、本形態における情報算出システム１が行う処理工程を、図２のフローチャートを参照しつつ説明する。

まず、ステップＳ１１において、情報算出システム１は、一次利用された二次電池１１の電池負荷履歴を取得する。情報算出システム１は、例えば、二次電池１１の一次利用として用いられた車両のＢＭＵ１２（すなわちＢａｔｔｅｒｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｕｎｉｔ）から、インターフェイス６を介して二次電池１１の電池負荷履歴を受信する。これにより、情報算出システム１は、二次電池１１（すなわち電池パック）を解体しなくとも二次電池１１の電池負荷履歴を取得することができる。なお、ＢＭＵ１２の演算機能をデータサーバ等の車両以外に付与し、当該データサーバを情報算出システム１の一部として利用してもよい。

なお、情報算出システム１は、二次電池１１の電池負荷履歴が取得できれば良く、例えば走行中の車両とインターフェイス６を介して無線通信し、車両の電池負荷履歴を逐次蓄積してもよい。また、当該車両の電池負荷履歴を保持する当該車両とは異なる施設等（例えばデータセンタ等）から、二次電池１１の電池負荷履歴を受信してもよい。

情報算出システム１が取得する電池負荷履歴としては、二次電池１１の温度、充放電電流、使用期間等の、電池に作用する負荷の履歴が含まれる。これらの履歴情報は、サーバコンピュータの揮発性記憶部２又は不揮発性記憶部３に格納される。

次に、ステップＳ１２において、情報算出システム１は、取得した電池負荷履歴を用いて、一次利用時の二次電池１１の第一要素劣化状態ＳＯＨＱ_a’、ＳＯＨＱ_c’、ＳＯＨＱ_Li’、ＳＯＨＲ_a’、ＳＯＨＲ_c’を算出する。なお、ＳＯＨは、Ｓｔａｔｅ Ｏｆ Ｈｅａｌｔｈの略である。

ＳＯＨＱ_a’は一次利用時の二次電池１１の負極の容量維持率である。ＳＯＨＱ_c’は一次利用時の二次電池１１の正極の容量維持率である。ＳＯＨＱ_Li’は一次利用時の二次電池１１の電解質の容量維持率である。ＳＯＨＲ_a’は一次利用時の二次電池１１の負極の抵抗増加率である。ＳＯＨＲ_c’は一次利用時の二次電池１１の正極の抵抗増加率である。

二次電池１１の各構成要素（つまり負極、正極、電解質）の所定時（一次利用開始後の任意時刻）の容量維持率は、初期状態の二次電池１１（例えば、工場出荷時の二次電池１１）の各構成要素の容量に対する各構成要素の前記所定時の容量の割合である。負極容量は、リチウムイオンが挿入することができる負極のサイト数に対応している。正極容量は、リチウムイオンが挿入することができる正極のサイト数に対応している。電解質の容量は、正負極ＳＯＣずれ容量を用いて表される。正負極ＳＯＣずれ容量は、二次電池１１における正極と負極の使用容量領域のずれである。正負極ＳＯＣずれ容量は、正極と負極との間を移動することができるリチウムイオンの数、及びリチウムイオン全体の前記移動のしやすさに対応している。また、二次電池１１の各構成要素の所定時（一次利用開始後の任意時刻）の抵抗増加率は、初期状態の二次電池１１の各構成要素の抵抗値に対する各構成要素の前記所定時の容量の割合である。

また、情報算出システム１は、各電池構成要素に関する複数の劣化要因に基づいて、第一要素劣化状態ＳＯＨＱ_a’、ＳＯＨＱ_c’、ＳＯＨＱ_Li’、ＳＯＨＲ_a’、ＳＯＨＲ_c’のそれぞれを算出する。つまり、情報算出システム１は、二次電池１１の負極の複数の劣化要因に基づいて負極の第一要素劣化状態ＳＯＨＱ_a’、ＳＯＨＲ_a’を算出し、正極の複数の劣化要因に基づいて正極の第一要素劣化状態ＳＯＨＱ_c’、ＳＯＨＲ_c’を算出し、電解質の複数の劣化要因に基づいて電解質の第一要素劣化状態ＳＯＨＱ_Li’を算出する。

具体的には、負極の第一要素劣化状態ＳＯＨＱ_a’、ＳＯＨＲ_a’のパラメータである負極容量Ｑ_a及び負極抵抗Ｒ_aのそれぞれは、活物質の表面へ被膜が形成されることに起因する劣化要因、活物質の表面に形成された被膜が割れることに起因する劣化要因、活物質自体が割れることに起因する劣化要因を考慮して算出される。正極の第一要素劣化状態ＳＯＨＱ_c’、ＳＯＨＲ_c’のパラメータである正極容量Ｑ_c及び正極抵抗Ｒ_cのそれぞれは、活物質の表面の変質に起因する劣化要因、活物質の変質した表面が割れることに起因する劣化要因、活物質自体が割れることを考慮した劣化要因を考慮して算出される。また、電解質の第一要素劣化状態ＳＯＨＱ_Li’は、負極の活物質の表面へ被膜が形成されることに起因する劣化要因、負極の活物質の表面に形成された被膜が割れることに起因する劣化要因、及び、負極の活物質自体が割れることに起因する劣化要因、並びに、正極の活物質の表面へ被膜が形成されることに起因する劣化要因、正極の活物質の表面に形成された被膜が割れることに起因する劣化要因、及び、正極の活物質自体が割れることに起因する劣化要因を考慮して算出される。なお、各第一要素劣化状態の詳細な算出の仕方については後述する。

次に、ステップＳ１３において、情報算出システム１は、一次利用後の二次電池１１全体の劣化状態である第一電池状態ＳＯＨＱ_B’、ＳＯＨＲ_B’を算出する。第一電池状態ＳＯＨＱ_B’は、第一要素劣化状態ＳＯＨＱ_a’、ＳＯＨＱ_c’、ＳＯＨＱ_Li’の最小値を取ることで算出されるものであり、容量に関する二次電池１１全体の劣化状態を示す。つまり、ＳＯＨＱ_B’＝ｍｉｎ（ＳＯＨＱ_a’，ＳＯＨＱ_c’，ＳＯＨＱ_Li’）、である。前述のごとく、負極容量Ｑ_aはリチウムイオンが挿入することができる負極のサイト数に対応しており、正極容量Ｑ_cはリチウムイオンが挿入することができる正極のサイト数に対応しており、正負極ＳＯＣずれ容量Ｑ_Liは正極と負極との間を移動することができるリチウムイオンの数、及びリチウムイオン全体の前記移動のしやすさに対応している。それゆえ、負極容量Ｑ_a、正極容量Ｑ_c、及び正負極ＳＯＣずれ容量Ｑ_Liのうち最小のものは、二次電池１１の電池容量Ｑ_Bに対応し、これに伴い、第一要素劣化状態ＳＯＨＱ_a’、ＳＯＨＱ_c’、ＳＯＨＱ_Li’の最小値は、二次電池１１全体の第一電池状態ＳＯＨＱ_B’になる。

また、第一電池状態ＳＯＨＲ_B’は、第一要素劣化状態ＳＯＨＲ_a’、ＳＯＨＲ_c’の和によって算出されるものであり、抵抗に関する二次電池１１全体の劣化状態を示す。つまり、ＳＯＨＲ_B’＝ＳＯＨＲ_a’＋ＳＯＨＲ_c’、である。なお、例えば第一要素劣化状態において、二次電池１１の電極（すなわち負極及び正極）以外の部材（例えば電解液）の抵抗を考慮した場合は、第一電池状態ＳＯＨＲ_B’を算出する際、前記のＳＯＨＲ_B’＝ＳＯＨＲ_a’＋ＳＯＨＲ_c’の右辺に、当該部材に関する第一要素劣化状態が加算されることとなる。

次に、ステップＳ１４において、情報算出システム１は、将来用途に二次電池１１を用いた場合に二次電池１１に作用すると想定される想定負荷情報を取得する。すなわち、情報算出システム１は、一次利用後の二次電池１１を他の用途（すなわち将来用途）で利用した場合に二次電池１１に作用すると想定される負荷情報を取得する。将来用途は、一例として、一次利用の場合と比べて二次電池１１への要求性能が小さい車両を駆動する用途とすることができる。想定負荷情報は、二次電池１１が二次利用の車両駆動用に用いられた場合に、二次電池１１にかかる一般的、平均的な負荷とすることができる。想定負荷情報としては、二次電池１１が二次利用された場合に想定される、二次電池１１の、使用頻度、充放電電流値、電池温度等がある。これらの二次電池１１の想定負荷情報は、予めサーバコンピュータの揮発性記憶部２又は不揮発性記憶部３に記憶されている。

次に、ステップＳ１５において、情報算出システム１は、取得した想定負荷情報を用いて、二次利用時の二次電池１１の第二要素劣化状態ＳＯＨＱ_a”、ＳＯＨＱ_c”、ＳＯＨＱ_Li”、ＳＯＨＲ_a”、ＳＯＨＲ_c”を算出する。ＳＯＨＱ_a”は二次利用時の二次電池１１の負極の容量維持率である。ＳＯＨＱ_c”は二次利用時の二次電池１１の正極の容量維持率である。ＳＯＨＱ_Li”は二次利用時の二次電池１１の電解質の容量維持率である。ＳＯＨＲ_a”は二次利用時の二次電池１１の負極の抵抗増加率である。ＳＯＨＲ_c”は二次利用時の二次電池１１の正極の抵抗増加率である。

また、情報算出システム１は、各電池構成要素に関する複数の劣化要因に基づいて、第二要素劣化状態ＳＯＨＱ_a”、ＳＯＨＱ_c”、ＳＯＨＱ_Li”、ＳＯＨＲ_a”、ＳＯＨＲ_c”のそれぞれを算出する。つまり、情報算出システム１は、二次電池１１の負極の複数の劣化要因に基づいて負極の第二要素劣化状態ＳＯＨＱ_a”、ＳＯＨＲ_a”を算出し、正極の複数の劣化要因に基づいて正極の第二要素劣化状態ＳＯＨＱ_c”、ＳＯＨＲ_c”を算出し、電解質の複数の劣化要因に基づいて電解質の第二要素劣化状態ＳＯＨＱ_Li”を算出する。各電池構成要素の劣化要因については、一次利用時における各電池構成要素の劣化要因と同様である。

次に、ステップＳ１６において、情報算出システム１は、二次利用後の二次電池１１全体の劣化状態である第二電池状態ＳＯＨＱ_B”、ＳＯＨＲ_B”を算出する。第二電池状態ＳＯＨＱ_B”は、第二要素劣化状態ＳＯＨＱ_a”、ＳＯＨＱ_c”、ＳＯＨＱ_Li”の最小値を取ることで算出されるものであり、容量に関する二次電池１１全体の劣化状態を示す。つまり、ＳＯＨＱ_B”＝ｍｉｎ（ＳＯＨＱ_a”，ＳＯＨＱ_c”，ＳＯＨＱ_Li”）、である。第二電池状態ＳＯＨＲ_B”は、第二要素劣化状態ＳＯＨＲ_a”、ＳＯＨＲ_c”の和によって算出されるものであり、抵抗に関する二次電池１１全体の劣化状態を示す。つまり、ＳＯＨＲ_B”＝ＳＯＨＲ_a”＋ＳＯＨＲ_c”、である。

次に、ステップＳ１７に示すごとく、情報算出システム１は、算出した二次電池１１の第二要素劣化状態に基づいて、二次電池１１の価値を算出する。情報算出システム１は、二次利用の車両に要求される使用日数（要求日数）と、二次利用の車両に要求される走行距離と、算出したＳＯＨＱ_B’とＳＯＨＱ_B”とに基づいて、二次電池１１の容量に関するランク付けを行う。

具体的には、図３（ａ）に示すごとく、まず、一次利用時の二次電池１１に関する使用日数とＳＯＨＱ_B’との関係を算出する。本形態において、一次利用後の二次電池１１の容量維持率を９０％とする。そして、一次利用を終えた二次電池１１を二次利用した場合の、二次電池１１の使用日数とＳＯＨＱ_B”との関係を、二次電池１１のＳＯＨＱ_B”の値が要求容量維持率となるまで算出する。図３（ａ）においては、二次電池１１の二次利用の４パターンの結果を想定している。この４パターンにおいては、二次電池１１の要求容量維持率となるときの、二次利用開始時からの時間（以下、寿命時間という。）が、ｔ_A、ｔ_B、ｔ_C、ｔ_Dとなっている。ここで、寿命時間ｔ_A、ｔ_B、ｔ_C、ｔ_Dは、ｔ_A＞ｔ_B＞ｔ_C＞ｔ_Dの関係を満たす。

同様に、図３（ｂ）に示すごとく、一次利用時における二次電池１１を搭載した車両の走行距離とＳＯＨＱ_B’との関係を算出する。また、一次利用を終えた二次電池１１を別の車両で二次利用した場合の、当該車両の走行距離とＳＯＨＱ_B”との関係を、二次電池１１のＳＯＨＱ_B”の値が要求容量維持率となるまで算出する。図３（ｂ）においては、二次電池１１の二次利用の４パターンの結果を想定している。この４パターンにおいては、二次電池１１の要求走行距離となるときの、二次利用開始時からの距離（以下、寿命走行距離という。）が、ｄ_A、ｄ_B、ｄ_C、ｄ_Dとなっている。ここで、寿命走行距離ｄ_A、ｄ_B、ｄ_C、ｄ_Dは、ｄ_A＞ｄ_B＞ｄ_C＞ｄ_Dの関係を満たす。

そして、図３（ａ）に示す想定結果と、図３（ｂ）に示す想定結果との双方を鑑み、二次電池１１の容量に関する価値（以後、容量ランクという。）を算出する。容量ランクは、例えば、寿命時間と、寿命走行距離と、容量ランクとの関係を予め算定したマップを用いて決定することができる。例えば、寿命時間が長く、かつ、寿命走行距離が長いものほど、容量ランクを高くする。図５に表したグラフにおいては、例示として、容量ランクを、Ａ～Ｈの文字を用いてランク付けをした。容量ランクは、Ａが最もランクが高く、アルファベット順にランクが下がっていく。

次に、ステップＳ１８において、情報算出システム１は、二次利用の車両に要求される使用日数（要求日数）と、二次利用の車両に要求される走行距離と、算出したＳＯＨＲ_B’とＳＯＨＲ_B”とに基づいて、二次電池１１の抵抗に関するランク付けを行う。

具体的には、図４（ａ）に示すごとく、まず、一次利用時の二次電池１１に関する使用日数とＳＯＨＲ_B’との関係を算出する。なお、図４においては、縦軸ＳＯＨＲ _B’の下側ほど抵抗増加率が高い（すなわち劣化度合いが大きい）。一次利用後の二次電池１１の抵抗増加率を１１５％とする。また、一次利用を終えた二次電池１１を二次利用した場合の、二次電池１１の使用日数とＳＯＨＲ_B”との関係を、二次電池１１のＳＯＨＲ_B”の値が要求抵抗増加率となるまで算出する。図４（ａ）においては、二次電池１１の二次利用の４パターンの結果を想定している。この４パターンにおいては、寿命時間が、ｔ_E、ｔ_F、ｔ_G、ｔ_Hとなっている。ここで、寿命時間ｔ_E、ｔ_F、ｔ_G、ｔ_Hは、ｔ_E＞ｔ_F＞ｔ_G＞ｔ_Hの関係を満たす。

同様に、図４（ｂ）に示すごとく、一次利用時における二次電池１１を搭載した車両の走行距離とＳＯＨＲ_B’との関係を算出する。また、一次利用を終えた二次電池１１を別の車両で二次利用した場合の、当該車両の走行距離とＳＯＨＲ_B”との関係を、二次電池１１のＳＯＨＲ_B”の値が要求抵抗増加率となるまで算出する。図４（ｂ）においては、二次電池１１の二次利用の４パターンの結果を想定している。この４パターンにおいては、寿命走行距離が、ｄ_E、ｄ_F、ｄ_G、ｄ_Hとなっている。ここで、寿命走行距離ｄ_E、ｄ_F、ｄ_G、ｄ_Hは、ｄ_E＞ｄ_F＞ｄ_G＞ｄ_Hの関係を満たす。

そして、図４（ａ）に示す想定結果と、図４（ｂ）に示す想定結果との双方を鑑み、二次電池１１の抵抗に関する価値（以後、抵抗ランクという。）を算出する。抵抗ランクは、例えば、寿命時間と、寿命走行距離と、抵抗ランクとの関係を予め算定したマップを用いて決定することができる。寿命時間が長く、かつ、寿命走行距離が長いものほど、抵抗ランクを高くする。図５に表したグラフにおいては、例示として、抵抗ランクを、Ａ～Ｈの文字を用いてランク付けをした。抵抗ランクは、Ａが最もランクが高く、アルファベット順にランクが下がっていく。

そして、ステップＳ１９において、図５に示すごとく、容量ランクと抵抗ランクとの双方に鑑み、一次利用後の中古の二次電池１１を、想定した二次利用の用途で用いた場合の、当該二次電池１１の残価値を算出する。図５に示すごとく、容量ランクが高く、かつ、抵抗ランクが高いほど、二次電池１１の残価値が高いものとする。そして、容量ランク又は抵抗ランクが最低のＨである場合は、二次利用不可と判定し、二次電池１１をリサイクル（すなわち、二次電池１１を分解し、各部をリサイクル）する、或いは二次電池１１を廃棄するようにする。

そして、ステップＳ１０において、二次電池１１の評価結果は、例えば情報算出システム１を構成するサーバコンピュータに出力（例えばディスプレイ５への表示や印刷等）される。

以上のように、本形態の情報算出システム１においては、二次電池１１を再利用する場合の二次電池１１の残価値を算出することができる。なお、二次利用として、他の用途（例えば住宅の電源用）として用いた場合を考慮した二次電池１１の残価値を算出することもできる。この場合は、情報算出システム１によって取得される想定負荷情報が変更される。二次電池１１が住宅の電源用として二次利用される場合は、想定負荷情報は、二次電池１１が住宅に用いられた場合に、二次電池１１にかかる一般的、平均的な負荷とすることができる。そして、二次利用の用途が変われば、二次電池１１に要求される性能も異なり得る。そのため、二次利用の用途を変えて二次電池１１の残価値を算出した場合、二次電池１１の残価値の評価も変動し得る。例えば、車両駆動用として利用することが不可能であると評価された二次電池１１であっても、住宅用としては利用可能という評価がなされることも考えられる。

次に、図６～図８を用いて、ステップＳ１２、すなわち情報算出システム１における第一要素劣化状態ＳＯＨＱ_a’、ＳＯＨＱ_c’、ＳＯＨＱ_Li’、ＳＯＨＲ_a’、ＳＯＨＲ_c’の算出処理の詳細につき説明する。

情報算出システム１は、二次電池１１の電池負荷履歴に基づいて、一次利用の開始時から終了時までの二次電池１１の第一要素劣化状態を逐次算出する。以下、１回分の第一要素劣化状態の算出動作の開始時刻をｔ_s、終了時刻をｔ_e、開始時刻ｔ_sから終了時刻ｔ_eまでの時間を実施サイクルと呼ぶこととする。実施サイクルを例えば１ｓｅｃのような短期間とすると、第一要素劣化状態の予測の精度が向上しやすいが、計算負荷は増大する。一方で、実施サイクルを長期間とすると、容量予測の精度の向上は図り難いが、計算負荷は低減する。かかる観点を考慮し、実施サイクルを適宜決定し得る。

ステップＳ１２１において、情報算出システム１は、実施サイクル中の二次電池１１の温度の分布から、当該サイクルにおける二次電池１１の温度Ｔを算出する。温度Ｔは、例えば、実施サイクル中に取得された二次電池１１の温度の度数分布から算出した平均値とすることができる。なお、温度Ｔとして、計算負荷低減のため、実施サイクル中に取得された二次電池１１の温度の平均値等を採用することも可能である。当該温度Ｔは、情報算出システム１の揮発性記憶部２又は不揮発性記憶部３に格納される。

また、ステップＳ１２１において、情報算出システム１は、実施サイクル中の二次電池１１の電流値の分布から、当該実施サイクルにおける二次電池１１の電流値Ｉを算出する。電流値Ｉは、例えば、実施サイクル中に取得された二次電池１１の電流値の度数分布から算出した平均値とすることができる。なお、電流値Ｉとして、計算負荷低減のために、実施サイクル中に取得された二次電池１１の電流値の平均値等を採用することも可能である。温度Ｔや電流値Ｉは、情報算出システム１の揮発性記憶部２又は不揮発性記憶部３に格納される。

次に、ステップＳ１２２において、情報算出システム１は、二次電池１１の電流値の積算値を算出し、当該積算値に基づいて二次電池１１の充電状態を算出する。充電状態は、いわゆるＳＯＣ（すなわちＳｔａｔｅ Ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ）であり、二次電池１１の満充電容量に対する残容量の比が百分率で表されるものである。以後、二次電池１１の充電状態を、ＳＯＣという。情報算出システム１は、例えば電流積算法を用い、二次電池１１の電流値の積算値に基づいて二次電池１１のＳＯＣを算出し得る。

次に、ステップＳ１２３において、情報算出システム１は、ΔＤＯＤを算出する。ΔＤＯＤは、実施サイクルの開始時刻ｔ_sにおけるＳＯＣと終了時刻ｔ_eにおけるＳＯＣとの差分によって算出される。なお、ＤＯＤは、二次電池１１の放電深度を示すＤｅｐｔｈ Ｏｆ Ｄｉｓｃｈａｒｇｅの略である。

次に、ステップＳ１２４において、情報算出システム１は、二次電池１１の負極抵抗Ｒ_a及び正極抵抗Ｒ_cをそれぞれ算出する。情報算出システム１は、二次電池１１の温度Ｔと、二次電池１１の電流値Ｉと、ＳＯＣの変化量ΔＤＯＤと、二次電池１１の負極の閉回路電位又は正極の閉回路電位とに基づいて、二次電池１１の負極抵抗Ｒ_a及び正極抵抗Ｒ_cを算出する。ここで、温度Ｔは、ステップＳ１２１において算出された二次電池１１の温度Ｔである。電流値Ｉは、ステップＳ１２１において算出された二次電池１１の電流値Ｉである。変化量ΔＤＯＤは、ステップＳ１２３において算出されたΔＤＯＤである。二次電池１１の負極の閉回路電位及び正極の閉回路電位は、前回の実施サイクルにおいて算出された二次電池１１の負極、正極の閉回路電位である。なお、以後、二次電池１１の負極の閉回路電位をＣＣＰ_aといい、二次電池１１の正極の閉回路電位をＣＣＰ_cという。ＣＣＰは、Ｃｌｏｓｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｐｏｔｅｎｔｉａｌの略である。

負極抵抗Ｒ_aは、二次電池１１の温度Ｔ、ＣＣＰ_a、変化量ΔＤＯＤ、及び充放電電流値Ｉの関数、正極抵抗Ｒ_cは、二次電池１１の温度Ｔ、ＣＣＰ_c、変化量ΔＤＯＤ、及び充放電電流値Ｉの関数として表すことができる。これについて、以下説明する。

まず、負極抵抗Ｒ_aについて説明する。
負極抵抗Ｒ_aは、二次電池１１の電解液やその添加剤の酸化還元分解により負極表面に被膜（ＳＥＩ：Ｓｏｌｉｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｅ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）が形成されることに起因して増加する。当該被膜は、前述の化学反応により生成されるため、負極抵抗Ｒ_aは、アレニウス則に従う。それゆえ、負極抵抗Ｒ_aは、温度Ｔの関数によって表すことができる。

また、負極表面の被膜形成は、酸化還元に起因するため、ターフェル則に従う。それゆえ、負極抵抗Ｒ_aは、負極電位ＣＣＰ_aの関数によって表すことができる。

また、二次電池１１の充放電サイクルの繰り返しにより、負極の活物質の膨張収縮が繰り返され、表面被膜の割れ（クラック）が進み、やがて負極表面が被膜の割れ目から露出する。この露出面に新たな被膜が形成されることで被膜量が増加し、負極抵抗Ｒ_aのさらなる増加を引き起こす。そして、ΔＤＯＤが大きい程、活物質の膨張収縮の度合いが大きくなる。そのため、負極抵抗Ｒ_aは、ΔＤＯＤの関数によって表すことができる。

また、負極においては、前述のように活物質の膨張収縮が繰り返されることに起因して、活物質自体が割れて径が小さくなる。当該活物質自体の割れは、負極抵抗Ｒ_aを低下させる要素と負極抵抗Ｒ_aを増加させる要素とを兼ね備える。まず、活物質自体の割れにより、活物質に新たな面（すなわち被膜が形成されていない面）が形成されるため、反応面積が増加する。したがって、活物質自体の割れは負極抵抗Ｒ_aの低下の要因となる。一方、活物質に新たな面が形成されると、当該新たな面において被膜形成が促進されるため、被膜量が増加し、負極抵抗Ｒ_aが増加する。以上を考慮し、負極抵抗Ｒ_aは、以下に示す理論から、ΔＤＯＤの関数によって表すことができる。

負極の活物質の割れの速度である微粉化速度は、活物質の粒子径をｒ、時間をｔとしたとき、ｄｒ／ｄｔにて表される。ここで、微粉化速度ｄｒ／ｄｔは、活物質の粒子径ｒが大きい程、進行しやすいものと考えられる。つまり、微粉化速度ｄｒ／ｄｔは、活物質の粒子径ｒに比例するものと考えることができる。そのため、微粉化速度は、次の式（１）のように表すことができる。

なお、前記式（１）において、ｋは定数であり、以後、微粉化定数ということもある。これを解くと、次の式（２）のようになる。

なお、前記式（２）において、ａは定数である。
さらに、活物質は、ΔＤＯＤが大きい程、活物質の膨張及び収縮の度合いが大きくなるため、微粉化定数は、ΔＤＯＤに比例するものと考えられる。そうすると、次の式（３）が成立する。

なお、前記式（３）において、β及びγは定数である。そして、これを解くと、次の式（４）のようになる。

なお、前記式（４）において、η及びζは定数である。そして、前記式（２）と式（４）とを連成すると、次の式（５）を導くことができる。

なお、ｒ₀は、初期（すなわちｔ＝０のとき）の活物質の半径であり、Ａ、Ｂ、及びＣは定数である。前述のごとく、負極抵抗Ｒ_aは、負極表面に被膜が形成されることに起因して増加し、負極表面の被膜の形成速度は、負極の活物質の径と相関を有することから、負極抵抗Ｒ_aは、微粉化関数ｆ（ｔ,ΔＤＯＤ）を含む式、すなわちΔＤＯＤの関数によって表すことができる。なお、式（５）の右辺のそれぞれの括弧内は、更に定数で加算補正してもよい。また、定数Ａ、Ｂ、及びＣは、後述のように学習される。

また、前述の負極の表面被膜の割れ、及び、負極活物質自体の割れは、二次電池１１の充放電電流にも依存する。すなわち、充放電電流値が大きい程、電流は活物質の低抵抗部分を集中的に流れるようになる傾向があるため、活物質の部位によって膨張収縮の度合いに差異が生じ得る。これにより、活物質にひずみが発生しやすくなり、負極の表面被膜の割れ、及び、負極活物質自体の割れを引き起こす。そのため、負極の表面被膜の割れ、及び、負極活物質自体の割れは、充放電電流値Ｉの関数、または充放電電流値Ｉと相関のあるＣレートの関数で表すことができる。ここで、１Ｃレートは、定電流充放電測定の場合、電池の定格容量を１時間で完全充電又は完全放電させる電流値を示す。

以上をまとめると、負極抵抗Ｒ_aは、活物質の表面へ被膜が形成されることを考慮した関数ｇ_A（Ｔ，ＣＣＰ_a）、活物質の表面に形成された被膜が割れることを考慮した関数ｇ_B（Ｔ，ＣＣＰ_a，ΔＤＯＤ，Ｉ）、活物質自体が割れることを考慮した関数ｇ_C（Ｔ，ＣＣＰ_a，ΔＤＯＤ，Ｉ）を用いて次の式（７）のように表せる。

以上のような理論に基づき、負極抵抗Ｒ_aは、二次電池１１の温度Ｔ、ＣＣＰ_a、変化量ΔＤＯＤ、及び充放電電流値Ｉの関数として表される。

次に、正極抵抗Ｒ_cについて説明する。
正極抵抗Ｒ_cは、正極表面の変質により伴って増加する。正極表面は、化学反応により変質するため、正極抵抗Ｒ_cは、アレニウス則に従う。それゆえ、正極抵抗Ｒ_cは、温度Ｔの関数によって表すことができる。

また、正極表面の変質は、正極表面の還元分解に起因するため、ターフェル則に従う。それゆえ、正極抵抗Ｒ_cは、ＣＣＰ_cの関数によって表すことができる。

また、二次電池１１の充放電サイクルの繰り返しにより、正極の活物質の膨張収縮が繰り返され、変質した正極活物質の表面に割れが生じ、変質していない新たな正極表面が形成される。この新たな正極表面においてやがて変質が生じ、正極抵抗Ｒ_cのさらなる増加を引き起こす。そして、ΔＤＯＤが大きい程、活物質の膨張収縮の度合いが大きくなる。そのため、正極抵抗Ｒ_cは、ΔＤＯＤの関数によって表すことができる。

また、正極表面の変質は、正極の活物質の膨張収縮が繰り返され、正極の活物質の割れ（クラック）が進み、活物質の径が小さくなることで促進される。当該活物質自体の割れは、正極抵抗Ｒ_cを低下させる要素と正極抵抗Ｒ_cを増加させる要素とを兼ね備える。まず、活物質自体の割れにより、活物質に新たな面（すなわち変質前の面）が形成されるため、活物質自体の割れは正極抵抗Ｒ_cの低下の要因となる。一方、活物質に新たな面が形成されると、当該新たな面がやがて変質し、正極抵抗Ｒ_cが増加する。以上を考慮し、正極抵抗Ｒ_cは、負極抵抗Ｒ_aと同様の理論から前記式（６）の微粉化関数ｆ（ｔ，ΔＤＯＤ）を含む式、すなわちΔＤＯＤの関数によって表すことができる。

また、前述の正極活物質自体の割れは、充放電電流値Ｉにも依存する。すなわち、充放電電流値Ｉが大きい程、電流は活物質の低抵抗部分を集中的に流れるようになる傾向があるため、活物質の部位によって膨張収縮の度合いに差異が生じ得る。これにより、活物質にひずみが発生しやすくなり、正極活物質自体の割れを引き起こす。そのため、正極活物質自体の割れは、充放電電流値Ｉの関数、または充放電電流値Ｉと相関のあるＣレートの関数で表すことができる。

以上をまとめると、正極抵抗Ｒ_cは、活物質の表面の変質を考慮した関数ｈ_A（Ｔ，ＣＣＰ_a）、活物質の変質した表面が割れることを考慮した関数ｈ_B（Ｔ，ＣＣＰ_a，ΔＤＯＤ，Ｉ）、活物質自体が割れることを考慮した関数ｈ_C（Ｔ，ＣＣＰ_a，ΔＤＯＤ，Ｉ）を用いて次の式（８）のように表せる。

以上のような理論に基づき、正極抵抗Ｒ_cは、二次電池１１の温度Ｔ、ＣＣＰ_c、変化量ΔＤＯＤ、及び充放電電流値Ｉの関数として表される。

ここで、ステップＳ１２４において用いるＣＣＰ_a及びＣＣＰ_cについては、今回の実施サイクルの１つ前の実施サイクルに、後述するステップＳ１２８において算出されたＣＣＰ_a及びＣＣＰ_cを用いる。なお、前回の実施サイクルに算出されたＣＣＰ_a及びＣＣＰ_cがない場合（例えばシステム起動時等）は、次のようにして初期のＣＣＰ_a及びＣＣＰ_cを算出する。

まず、ステップＳ１２１において算出された電流値Ｉと負極抵抗Ｒ_aの後述の初期値との積から初期の負極の分極ΔＶ_aを算出し、ステップＳ１２１において算出された電流値Ｉと正極抵抗Ｒ_cの初期値との積から初期の正極の分極ΔＶ_cを算出する。負極抵抗Ｒ_aの初期値及び正極抵抗Ｒ_cの初期値は、例えば、本形態の二次電池１１と同型の、初期状態（例えば、二次電池１１の工場出荷時の状態を意味する。）の二次電池１１の負極抵抗及び正極抵抗である。二次電池１１の負極抵抗及び正極抵抗の初期値は、例えばＢＭＵ１２が保有しており、ＢＭＵ１２から取得することができる。初期状態の負極抵抗Ｒ_a及び正極抵抗Ｒ_cは、例えば、交流インピーダンス法や、ＩＶ測定等により決定することができる。あるいは、解体された初期状態の二次電池１１の正極を用いたハーフセル、負極を用いたハーフセルをそれぞれ作成し、それぞれのハーフセルの抵抗測定を行うことによっても初期状態の負極抵抗Ｒ_a及び正極抵抗Ｒ_cを決定することができる。

そして、後述の初期ＯＣＰ特性と、ステップＳ１２２において算出されたＳＯＣとに基づいて、二次電池１１の負極、正極の開回路電位をそれぞれ算出する。各開回路電位は、二次電池１１と外部回路とが通電していない状態が長期間経過したときの、二次電池１１の各電極の電位である。以後、二次電池１１の負極の開回路電位をＯＣＰ_aといい、二次電池１１の正極の開回路電位をＯＣＰ_cという。ＯＣＰは、Ｏｐｅｎ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｐｏｔｅｎｔｉａｌの略である。初期ＯＣＰ特性は、初期状態における二次電池１１の、ＳＯＣとＯＣＰ_aとの関係、及び、ＳＯＣとＯＣＰ_cとの関係を示すものであり、例えばＢＭＵ１２に記憶されている。次いで、ＯＣＰ_a＋ΔＶ_aを算出することによってＣＣＰ_aを得、ＯＣＰ_c＋ΔＶ_cを算出することによってＣＣＰ_cを得る。

以上のように、前回の実施サイクルに算出されたＣＣＰ_a及びＣＣＰ_cがない場合（例えばシステム起動時等のように前回の実施サイクルがそもそもない場合）は、初期のＣＣＰ_a及びＣＣＰ_cを算出する。

次に、ステップＳ１２５において、情報算出システム１は、負極の分極ΔＶ_a＝Ｉ×Ｒ_aを算出し、正極の分極ΔＶ_c＝Ｉ×Ｒ_cを算出する。Ｉは、ステップＳ１２１において算出された二次電池１１の電流値Ｉであり、Ｒ_a、Ｒ_cのそれぞれは、ステップＳ１２４において算出された負極抵抗Ｒ_a及び正極抵抗Ｒ_cである。

ステップＳ１２６において、情報算出システム１は、ＯＣＰ_a及びＯＣＰ_cを算出する。情報算出システム１は、ステップＳ１２２において算出された二次電池１１のＳＯＣ、及びＢＭＵ１２が記憶する前回の実施サイクルの更新ＯＣＰ特性に基づいて、ＯＣＰ_a及びＯＣＰ_cを算出する。更新ＯＣＰ特性は、劣化後の二次電池１１のＳＯＣとＯＣＰ_aとの関係及びＳＯＣとＯＣＰ_cとの関係を示すものである。

ここで、更新ＯＣＰ特性は、次のように取得可能である。まず、情報算出システム１の揮発性記憶部２又は不揮発性記憶部３が予め記憶する初期ＯＣＰ特性を、後述のステップＳ１２８において算出される負極容量Ｑ_a、正極容量Ｑ_c、及び正負極ＳＯＣずれ容量Ｑ_Liに基づいて更新する。初期ＯＣＰ特性は、初期状態における二次電池１１の、ＳＯＣとＯＣＰ_aとの関係、及び、ＳＯＣとＯＣＰ_cとの関係を示すものである。初期ＯＣＰ特性の更新の手法は特に限定されず、例えば公知の手法を採用することが可能である。

ステップＳ１２７において、情報算出システム１は、二次電池１１のＣＣＰ_a及びＣＣＰ_cを算出する。情報算出システム１は、ステップＳ１２５において算出されたΔＶ_a及びΔＶ_cを取得するとともに、ステップＳ１２６において算出されたＯＣＰ_a及びＯＣＰ_cを取得する。そして、情報算出システム１は、ＯＣＰ_a＋ΔＶ_aによってＯＣＰ_aをＣＣＰ_aに書き換え、ＯＣＰ_c＋ΔＶ_cによってＯＣＰ_cをＣＣＰ_cに書き換える。

ここで、二次電池１１は、劣化によって分極が顕在化する。すなわち、分極の発生により、二次電池１１の充電時には、二次電池１１の閉回路電圧が上昇し、放電時には閉回路電圧が下降するが、劣化が進むと、二次電池１１の充電時には閉回路電圧が一層上昇し、放電時には閉回路電圧が一層下降する。例えば、図７（ａ）に、劣化前の二次電池１１の、充電時のＳＯＣと電圧との関係を模式的に示し、図７（ｂ）に、劣化後の二次電池１１の、充電時のＳＯＣと電圧との関係を模式的に示している。図７（ａ）、図７（ｂ）において、実線で開回路電圧、破線で閉回路電圧を表している。図７（ａ）及び図７（ｂ）は、縦軸の電圧のスケールが一致しているものとする。なお、以後、開回路電圧はＯＣＶといい、閉回路電圧は、ＣＣＶという。ＯＣＶは、Ｏｐｅｎ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｖｏｌｔａｇｅの略であり、ＣＣＶは、Ｃｌｏｓｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｖｏｌｔａｇｅの略である。

図７（ａ）及び図７（ｂ）から、劣化後の二次電池１１の分極ΔＶの方が、劣化前のものよりも大きくなっていることが分かる。本形態の情報算出システム１は、かかる点に鑑み、二次電池１１の劣化予測に当たってＯＣＰを、分極ΔＶを考慮したＣＣＰに書き換え、当該ＣＣＰを用いて電池容量Ｑ_Bを予測している。

次に、ステップＳ１２８において、情報算出システム１は、二次電池１１の負極容量Ｑ_a、正極容量Ｑ_c、正負極ＳＯＣずれ容量Ｑ_Liのそれぞれを算出する。情報算出システム１は、ステップＳ１２７において算出されたＣＣＰ_a及びＣＣＰ_cと、ステップＳ１２１において算出された二次電池１１の温度Ｔと、ステップＳ１２３において算出されたΔＤＯＤとを取得する。情報算出システム１は、二次電池１１の負極容量Ｑ_a、正極容量Ｑ_c、正負極ＳＯＣずれ容量Ｑ_Liのそれぞれを、ＣＣＰ_a及びＣＣＰ_cの少なくとも一方と、二次電池１１の温度Ｔと、二次電池１１の電流値Ｉと、ΔＤＯＤとに基づいて算出する。

情報算出システム１は、負極抵抗Ｒ_aを算出する場合と同様の理論で、負極容量Ｑ_aを表す。つまり、負極容量Ｑ_aは、活物質の表面へ被膜が形成されることを考慮した関数ｉ_A（Ｔ，ＣＣＰ_a）、活物質の表面に形成された被膜が割れることを考慮した関数ｉ_B（Ｔ，ＣＣＰ_a，ΔＤＯＤ，Ｉ）、活物質自体が割れることを考慮した関数ｉ_C（Ｔ，ＣＣＰ_a，ΔＤＯＤ，Ｉ）を用いて次の式（９）のように表せる。すなわち、二次電池１１の温度Ｔ、ＣＣＰ_a、変化量ΔＤＯＤ（すなわち微粉化関数ｆ（ｔ，ΔＤＯＤ））、及び充放電電流値Ｉの関数によって負極容量Ｑ_aが表される。

また、情報算出システム１は、正極抵抗Ｒ_cを算出する場合と同様の理論で、正極容量Ｑ_cを表す。つまり、正極容量Ｑ_cは、活物質の表面が変質することを考慮した関数ｊ_A（Ｔ，ＣＣＰ_c）、活物質の変質した表面が割れることを考慮した関数ｊ_B（Ｔ，ＣＣＰ_c，ΔＤＯＤ，Ｉ）、活物質自体が割れることを考慮した関数ｊ_C（Ｔ，ＣＣＰ_c，ΔＤＯＤ，Ｉ）を用いて次の式（１０）のように表せる。すなわち、二次電池１１の温度Ｔ、ＣＣＰ_c、変化量ΔＤＯＤ（すなわち微粉化関数ｆ（ｔ，ΔＤＯＤ））、及び充放電電流値Ｉの関数によって正極容量Ｑ_cが表される。

正負極ＳＯＣずれ容量Ｑ_Liは、負極、正極での被膜（ＳＥＩ：Ｓｏｌｉｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｅ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）形成によるリチウムイオンの消費と相関する。かかるリチウムイオンの消費は、化学反応であり、正負極ＳＯＣずれ容量Ｑ_Liはアレニウス則に従う。それゆえ、正負極ＳＯＣずれ容量Ｑ_Liは、温度Ｔの関数によって表すことができる。

負極、正極での被膜形成によるリチウムイオンの消費は、酸化還元反応であるため、ターフェル則に従う。それゆえ、正負極ＳＯＣずれ容量Ｑ_Liは、ＣＣＰ_a及びＣＣＰ_cの関数によって表すことができる。

また、二次電池１１の充放電サイクルの繰り返しにより、各電極（すなわち負極、正極）の活物質の膨張収縮が繰り返され、各電極の活物質の表面被膜の割れが進む。これにより、やがて各電極表面が被膜の割れ目から露出する。この露出面に新たな被膜が形成されることでリチウムイオンの消費量が増える。そして、ΔＤＯＤが大きい程、活物質の膨張収縮の度合いが大きくなる。そのため、正負極ＳＯＣずれ容量Ｑ_Liは、ΔＤＯＤの関数によって表すことができる。

また、各電極においては、前述のように活物質の膨張収縮が繰り返されることに起因して、活物質自体が割れて径が小さくなる。当該活物質自体の割れは、正負極ＳＯＣずれ容量Ｑ_LIを増加させる要素と正負極ＳＯＣずれ容量Ｑ_LIを低下させる要素とを兼ね備える。まず、活物質自体の割れにより、活物質に新たな面（すなわち被膜が形成されていない面）が形成されるため、リチウムイオンは各電極の活物質に移動しやすくなり、正負極ＳＯＣずれ容量Ｑ_Liの増加の要因となる。一方、活物質に新たな面が形成されると、当該新たな面において被膜形成が促進されてリチウムイオンが消費され、正負極ＳＯＣずれ容量Ｑ_Liの低下の要因となる。以上を考慮し、正負極ＳＯＣずれ容量Ｑ_Liは、負極抵抗Ｒ_a及び正極抵抗Ｒ_cと同様の理論から、微粉化関数ｆ（ｔ，ΔＤＯＤ）を含む式、すなわちΔＤＯＤの関数によって表すことができる。

また、前述の各電極の活物質自体の割れは、充放電電流値Ｉにも依存する。すなわち、充放電電流値Ｉが大きい程、電流は活物質の低抵抗部分を集中的に流れるようになる傾向があるため、活物質の部位によって膨張収縮の度合いに差異が生じ得る。これにより、活物質にひずみが発生しやすくなり、活物質自体の割れを引き起こす。そのため、各電極の活物質自体の割れは、充放電電流値Ｉの関数、または充放電電流値Ｉと相関のあるＣレートの関数で表すことができる。

以上をまとめると、正負極ＳＯＣずれ容量Ｑ_Liは、負極の活物質の表面へ被膜が形成されることを考慮した関数ｋ_A（Ｔ，ＣＣＰ_a）、負極の活物質の表面に形成された被膜が割れることを考慮した関数ｋ_B（Ｔ，ＣＣＰ_a，ΔＤＯＤ，Ｉ）、及び、負極の活物質自体が割れることを考慮した関数ｋ_C（Ｔ，ＣＣＰ_a，ΔＤＯＤ，Ｉ）、並びに、正極の活物質の表面へ被膜が形成されることを考慮した関数ｌ_A（Ｔ，ＣＣＰ_c）、正極の活物質の表面に形成された被膜が割れることを考慮した関数ｌ_B（Ｔ，ＣＣＰ_c，ΔＤＯＤ，Ｉ）、及び、正極の活物質自体が割れることを考慮した関数ｌ_C（Ｔ，ＣＣＰ_c，ΔＤＯＤ，Ｉ）を用いて次の式（１１）のように表せる。

以上のように、正負極ＳＯＣずれ容量Ｑ_Liは、二次電池１１の温度Ｔ、ＣＣＰ_a、ＣＣＰ_c、変化量ΔＤＯＤ、及び充放電電流値Ｉの関数として表すことができる。

ステップＳ１３１において、情報算出システム１は、電池容量Ｑ_Bを、Ｑ_B＝ｍｉｎ（Ｑ_a，Ｑ_c，Ｑ_Li）によって求める。つまり、情報算出システム１は、二次電池１１の負極容量Ｑ_a、正極容量Ｑ_c、及び正負極ＳＯＣずれ容量Ｑ_Liのうち最小のものを、二次電池１１の電池容量（すなわち満充電容量）と判断する。前述のごとく、負極容量Ｑ_aは、リチウムイオンが挿入することができる負極のサイト数に対応しており、正極容量Ｑ_cは、リチウムイオンが挿入することができる正極のサイト数に対応している。正負極ＳＯＣずれ容量Ｑ_Liは正極と負極との間を移動することができるリチウムイオンの数及びリチウムイオン全体の前記移動のしやすさに対応している。それゆえ、負極容量Ｑ_a、正極容量Ｑ_c、及び正負極ＳＯＣずれ容量Ｑ_Liのうち最小のものは、二次電池１１の電池容量Ｑ_Bに対応する。

また、ステップＳ１３１において、情報算出システム１は、二次電池１１全体の抵抗値である電池抵抗Ｒ_Bを、Ｒ_B＝Ｒ_a＋Ｒ_c、によって求める。つまり、情報算出システム１は、二次電池１１を構成する各部（本形態においては負極抵抗Ｒ_a及び正極抵抗Ｒ_c）の合計を、二次電池１１全体の抵抗値と判断する。

以上のように、一次利用時の二次電池１１の負極抵抗Ｒ_a、正極抵抗Ｒ_c、負極容量Ｑ_a、正極容量Ｑ_c、正負極ＳＯＣずれ容量Ｑ_Li、電池容量Ｑ_B、及び電池抵抗Ｒ_Bのそれぞれを算出し、これらに基づいて、第一要素劣化状態ＳＯＨＱ_a’、ＳＯＨＱ_c’、ＳＯＨＱ_Li’、ＳＯＨＲ_a’、ＳＯＨＲ_c’を算出する。すなわち、例えば第一要素劣化状態ＳＯＨＱ_a’は、初期の二次電池１１の負極の容量に対する一次利用時の二次電池１１の負極容量Ｑ_aの割合を求めることで算出される。

以上のように、二次電池１１の各構成要素の劣化状態を、各構成要素における複数の劣化要因を考慮して算出することにより、二次電池１１の各構成要素の劣化状態の予測を高精度に行うことができる。このことにつき、次に説明する。

ここで、２つの同型の二次電池１１（以下、便宜上、第一電池、第二電池と区別するが、これらは互いに同じ型の電池である。）を想定して次のシミュレーションをおこなった。当該シミュレーションの結果は、図８に示している。図８のグラフの横軸は、日数の平方根を示しており、縦軸は二次電池１１の容量維持率を示している。なお、所定時における二次電池１１の容量維持率は、初期状態の二次電池１１の容量に対する前記所定時の二次電池１１の容量の割合である。また、図８において、第一電池に関する結果を線Ｌ１、第二電池に関する実験結果を線Ｌ２にて示している。図８に示す、第一電池及び第二電池のそれぞれの結果は、いずれも、負極容量Ｑ_a、正極容量Ｑ_c、及び正負極ＳＯＣずれ容量Ｑ_Liのうち正負極ＳＯＣずれ容量Ｑ_Liが最小であり、電池容量Ｑ_B＝正負極ＳＯＣ容量Ｑ_Liとなる。そして、図８の容量維持率は、初期の二次電池１１の容量に対する劣化後の正負極ＳＯＣ容量Ｑ_Liの割合である。なお、自動車駆動用等で用いられるような、大電流が流れる二次電池１１は、二次電池１１の負極容量Ｑ_a、正極容量Ｑ_c、及び正負極ＳＯＣずれ容量Ｑ_Liのうち正負極ＳＯＣずれ容量Ｑ_Liが最小となる領域でのみ使用されることが多い。すなわち、大電流が流れる二次電池１１において、電池容量Ｑ_Bは、正負極ＳＯＣずれ容量Ｑ_Liとなることが多い。

第一電池については、容量維持率１００％の状態から、第一電池を４５℃の環境下で保存劣化させ、容量維持率を９２％まで下げた。容量維持率１００％から容量維持率９２％まで保存劣化させたときの第一電池の容量の低下は、各電極への被膜形成に起因するものが７．２％、各電極の活物質の表面に形成された被膜が割れることに起因するものが０．４％、各電極の活物質自体が割れることに起因するものが０．４％であった。

第二電池については、容量維持率１００％の状態から、第二電池を４５℃の環境下でサイクル劣化させ、容量維持率を９２％まで下げた。容量維持率１００％から容量維持率９２％までサイクル劣化させたときの第二電池の容量の低下は、各電極への被膜形成に起因するものが４．０％、各電極の活物質の表面に形成された被膜が割れることに起因するものが１．６％、各電極の活物質自体が割れることに起因するものが２．４％であった。

つまり、互いに同じ容量維持率、正負極ＳＯＣ容量Ｑ_Liの第一電池及び第二電池であっても、それまでの使用状況により、正負極ＳＯＣ容量Ｑ_Liを構成する式（１１）の関数ｋ_A、ｋ_B、ｋ_C、ｌ_A、ｌ_B、ｌ_Cの値が第一電池と第二電池とで異なる。

そして、容量維持率を９２％とした第一電池と第二電池とを、サイクル劣化と保存劣化とを組み合わせて同じ条件で劣化させた。その結果、図５に示すごとく、最初にサイクル劣化させた第二電池の方が、最初に保存劣化させた第一電池よりも劣化が早くなる（つまり図５の容量維持率９２％以下の領域のグラフの傾きが大きくなる）ことが分かった。

このことから、互いに同じ容量維持率の二次電池１１であっても、それまでの二次電池１１の使用状況によって、その後の二次電池１１の劣化の進行度合いが異なることが分かる。また、正負極ＳＯＣずれ容量Ｑ_Liを、各電極への被膜形成を考慮した関数ｋ_A、ｌ_A、各電極の活物質の表面に形成された被膜が割れることを考慮した関数ｋ_B、l_B、各電極の活物質自体が割れることを考慮した関数ｋ_C、ｌ_Cに基づいて算出することで、高精度に電池容量Ｑ_Bを算出することができることが分かる。なお、電池容量Ｑ_Bが負極容量Ｑ_a又は正極容量Ｑ_cとなる場合も同様である。

また、負極抵抗Ｒ_a、正極抵抗Ｒ_cについても、それぞれ複数の劣化要因を考慮して算出されている。そのため、前述の電池容量Ｑ_Bが高精度に算出される論理と同様の論理から、負極抵抗Ｒ_a、正極抵抗Ｒ_cについても高精度に算出することができるといえる。

これに伴い、一次利用時の二次電池１１の負極容量Ｑ_a、正極容量Ｑ_c、正負極ＳＯＣずれ容量Ｑ_Li、負極抵抗Ｒ_a、又は正極抵抗Ｒ_cをパラメータとして有する第一要素劣化状態ＳＯＨＱ_a’、ＳＯＨＱ_c’、ＳＯＨＱ_Li’、ＳＯＨＲ_a’、ＳＯＨＲ_c’についても、高精度に算出される。

また、情報算出システム１における、二次利用時の二次電池１１の第二要素劣化状態ＳＯＨＱ_a”、ＳＯＨＱ_c”、ＳＯＨＱ_Li”、ＳＯＨＲ_a”、ＳＯＨＲ_c”の算出方法については、第一要素劣化状態ＳＯＨＱ_a’、ＳＯＨＱ_c’、ＳＯＨＱ_Li’、ＳＯＨＲ_a’、ＳＯＨＲ_c’の算出方法と同様である。そして、第一要素劣化状態が高精度で算出できる理由と同様の理由から、第二要素劣化状態についても高精度に算出される。

次に、本形態の作用効果につき説明する。
本形態の情報算出システム１は、将来用途に二次電池１１が用いられた場合における、二次電池１１の複数の電池構成要素のそれぞれの将来の第二要素劣化状態を、電池構成要素に関する第一要素劣化状態と、想定負荷情報と、電池構成要素に関する複数の劣化要因とに基づいて算出する。それゆえ、前述したごとく、将来用途に二次電池１１が用いられた場合の二次電池１１の第二要素劣化状態を高精度に予測することができる。

また、情報算出システム１は、二次電池１１の負極における複数の劣化要因と相関を有する複数の関数ｇ_A、ｇ_B、ｇ_C、ｉ_A、ｉ_B、ｉ_C、二次電池１１の正極における複数の劣化要因と相関を有する複数の関数ｈ_A、ｈ_B、ｈ_C、ｊ_A、ｊ_B、ｊ_C、二次電池１１の電解質における複数の劣化要因と相関を有する複数の関数ｋ_A、ｋ_B、ｋ_C、ｌ_A、ｌ_B、ｌ_Cを用いて、第一要素劣化状態、及び第二要素劣化状態のそれぞれを算出する。これにより、二次電池１１の各部の種々の劣化要因（すなわち前述の被膜形成、被膜割れ、活物質自体の割れ、等）を考慮した正確な第一要素劣化状態、及び第二要素劣化状態を算出することができる。

また、情報算出システム１は、二次電池１１の将来用途、及び算出した第二要素劣化状態に基づいて、二次電池１１の残価値を算出する。前述のごとく、本形態の情報算出システム１においては、一次利用後の二次電池１１の残価値を、二次電池１１の用途に応じて正確に算出することができるため、かかる情報算出システム１を用いて二次電池１１の残価値を算出することで、中古の二次電池１１の残価値を正確に見極めることができる。

以上のごとく、本形態によれば、再利用時の二次電池の劣化予測の精度を向上させることができる情報算出システムを提供することができる。

（実施形態２）
本形態は、二次電池１１を搭載した中古車両の保険料の割引率を、二次電池１１の劣化状態に基づいて算出する情報算出システム１である。本形態においては、いわゆるＰＡＹＤ型（すなわち実走行距離連動型）の保険の保険料を算出することを想定している。なお、ＰＡＹＤは、Ｐａｙ Ａｓ Ｙｏｕ Ｄｒｉｖｅの略である。以後、図９のフローチャートを用いて、中古車両の保険料の割引率を算出する工程を説明する。

まず、ステップＳ２１において、情報算出システム１は、中古車両に搭載された二次電池１１の電池負荷履歴を、当該中古車両のＢＭＵ１２等から取得する。

次に、ステップＳ２２において、情報算出システム１は、取得した電池負荷履歴を用いて実施形態１と同様に第一要素劣化状態ＳＯＨＱ_a’、ＳＯＨＱ_c’、ＳＯＨＱ_Li’、ＳＯＨＲ_a’、及びＳＯＨＲ_c’を算出する。

次に、ステップＳ２３において、情報算出システム１は、これらの第一要素劣化状態を用いて、実施形態１と同様に第一電池状態ＳＯＨＱ_B’、ＳＯＨＲ_B’を算出する。

次に、ステップＳ２４において、情報算出システム１は、二次利用の用途情報を取得する。情報算出システム１は、用途情報として、例えば二次利用の車両の使用目的（例えば通勤用に用いるのか、商業用に用いるのか等）を取得する。当該用途情報は、例えばサーバコンピュータが備えるキーボードやマウスなどの入力手段を操作してサーバコンピュータに入力してもよいし、当該用途情報を備えるコンピュータからサーバコンピュータが受信してもよい。

次に、ステップＳ２５において、情報算出システム１は、二次利用の用途情報を鑑み、二次利用時に二次電池１１に作用すると想定される想定負荷情報を取得する。想定負荷情報としては、二次電池１１の充放電電流、ＳＯＣ、温度、使用期間が含まれる。これらの想定負荷情報は、二次利用の用途と想定負荷との関係を記録したマップ等を用いて算出される。前記マップは、例えば二次利用の用途ごとの標準走行パターンを考慮して作成されており、予めサーバコンピュータに記憶されている。

次に、ステップＳ２６において、情報算出システム１は、取得した想定負荷情報を用いて、実施形態１と同様に、二次利用時の二次電池１１の第二要素劣化状態ＳＯＨＱ_a”、ＳＯＨＱ_c”、ＳＯＨＱ_Li”、ＳＯＨＲ_a”、ＳＯＨＲ_c”を算出する。

次に、ステップＳ２７において、情報算出システム１は、第二要素劣化状態を用いて、実施形態１と同様に、第二電池状態ＳＯＨＱ_B”、ＳＯＨＲ_B”を算出する。

次に、ステップＳ２８において、情報算出システム１は、二次利用時のドライバ属性及び車両情報を取得する。ドライバ属性は、二次利用の車両運転する予定の運転手の、免許証の情報（例えば、優良運転者か否か等）、運転歴、等級等がある。車両情報は、車種ごとの電費の情報等がある。二次利用時のドライバ属性及び車両情報は、例えばサーバコンピュータが備えるキーボードやマウスなどの入力手段を操作してサーバコンピュータに入力してもよいし、これらの情報を備えるコンピュータからサーバコンピュータが受信してもよい。

次に、ステップＳ２９において、情報算出システム１は、二次利用開始から、年間予定走行距離を走行した後の容量維持率及び抵抗増加率、並びに、ドライバ属性及び車両情報から、保険料の割引率を算定する。例えば、情報算出システム１は、二次利用開始から年間予定走行距離を走行した後の容量維持率の予測値と容量維持率のメーカー保証値との比較から、保険料の割引率を算出する。例えば、予測した容量維持率が、メーカー保証値よりも大きい程、割引率を高くする。また、情報算出システム１は、二次利用開始から年間予定走行距離を走行した後の抵抗増加率の予測値と抵抗増加率のメーカー保証値との比較から、保険料の割引率を算出する。例えば、予測した抵抗増加率が、メーカー保証値よりも小さい程、割引率を高くする。また、情報算出システム１は、ドライバ属性及び車両情報からも、保険料の割引率を算出する。例えば、ドライバ属性が良好であるほど、保険料の割引率を高くする。ここで、運転手の事故の可能性を下げる要因（例えば優良運転者であること等）が多い程、ドライバ属性が良好であるとする。

以上のように、情報算出システム１は、容量維持率、抵抗増加率、ドライバ属性及び車両情報を全て考慮し、保険料の割引率を算出する。すなわち、二次電池１１の残価値が高いほど保険料の割引率が大きく、保険料の割引率は二次電池１１の残価値を示しているものといえる。

次に、ステップＳ２０において、情報算出システム１は、算出された保険料の割引率を、例えば情報算出システム１を構成するサーバコンピュータに出力（例えばディスプレイ５への表示や印刷等）する。

なお、実施形態２以降において用いた符号のうち、既出の実施形態において用いた符号と同一のものは、特に示さない限り、既出の実施形態におけるものと同様の構成要素等を表す。

本形態においては、将来用途で使用したときの二次電池１１の第二電池状態の高精度な予測値に基づき、将来用途の車両の保険料の割引率を算出している。それゆえ、二次電池１１の劣化状態を正確に反映した保険料の割引率を算定することが可能となる。

なお、本形態においては、保険料の割引率を算出、出力したが、割引後の保険料を算出、出力するよう構成してもよい。また、情報算出システム１は、容量維持率及び抵抗増加率の少なくとも一方を考慮して、保険料の割引率を算出すればよい。

（実施形態３）
本形態は、二次電池１１を搭載した中古車両の販売価格を、二次電池１１の劣化状態に基づいて算出する情報算出システム１である。以下、図１０のフローチャートを用いて、中古車両の販売価格を算出する工程を説明する。

まず、ステップＳ３１において、情報算出システム１は、中古車両に搭載された二次電池１１の電池負荷履歴を、当該中古車両のＢＭＵ１２等から取得する。

次に、ステップＳ３２において、情報算出システム１は、取得した電池負荷履歴を用いて実施形態１と同様に第一要素劣化状態ＳＯＨＱ_a’、ＳＯＨＱ_c’、ＳＯＨＱ_Li’、ＳＯＨＲ_a’、及びＳＯＨＲ_c’を算出する。

次に、ステップＳ３３において、情報算出システム１は、これらの第一要素劣化状態を用いて実施形態１と同様に第一電池状態ＳＯＨＱ_B’、ＳＯＨＲ_B’を算出する。

次に、ステップＳ３４において、情報算出システム１は、二次利用時に二次電池１１に作用すると想定される想定負荷情報を取得する。想定負荷情報としては、二次電池１１の充放電電流、ＳＯＣ、温度、使用期間が含まれる。想定負荷情報は、一般的な走行パターンで車両が走行した場合に二次電池１１に作用する想定負荷とすることができる。

次に、ステップＳ３５において、情報算出システム１は、取得した想定負荷情報を用いて、実施形態１と同様に、二次利用時の二次電池１１の第二要素劣化状態ＳＯＨＱ_a”、ＳＯＨＱ_c”、ＳＯＨＱ_Li”、ＳＯＨＲ_a”、ＳＯＨＲ_c”を算出する。

次に、ステップＳ３６において、情報算出システム１は、第二要素劣化状態を用いて、実施形態１と同様に、第二電池状態ＳＯＨＱ_B”、ＳＯＨＲ_B”を算出する。

次に、ステップＳ３７において、情報算出システム１は、車固有情報及びニーズを取得する。車固有情報は、例えば車両が製造された年代情報、車外パーツの有無、走行距離、車両に搭載された各構成部品（例えばエンジン部品、各種冷却装置、動力伝達機構、エアコン装置、燃料装置、ブレーキ、ステアリング、ドア機構、装飾品、排気装置等）、内外装、等がある。また、ニーズは、中古車市場のニーズや、オークションの参考価格、地域性等がある。車固有情報及びニーズは、例えばサーバコンピュータが備えるキーボードやマウスなどの入力手段を操作してサーバコンピュータに入力してもよいし、これらの情報を備えるコンピュータからサーバコンピュータが受信してもよい。

次に、ステップＳ３８において、情報算出システム１は、第二電池状態ＳＯＨＱ_B”、ＳＯＨＲ_B”、車固有情報、及びニーズに基づき、例えば情報算出システム１が記憶するマップを参照して中古車の査定価格を出す。中古車の査定価格は、当該中古車の二次電池１１の価値を反映している。

次に、ステップＳ３９において、情報算出システム１は、当該中古車の査定価格を、例えば情報算出システム１を構成するサーバコンピュータに出力（例えばディスプレイ５への表示や印刷等）する。

本形態においても、二次電池１１の第二電池状態の高精度な予測値に基づき、中古車の査定価格を算出している。それゆえ、二次電池１１の劣化状態を正確に反映した中古車の査定価格を算出することが可能となる。

（実施形態４）
本形態は、車載された二次電池１１の充電を効率的に行うことを支援する情報算出システム１である。より具体的には、本形態の情報算出システム１は、車両が充電スタンド等の充電施設に到着したときの二次電池１１の温度が、充電に適切な温度となるようにするシステムである。そして、本形態において、将来用途は、現地点から、充電施設までの車両走行である。本形態において、情報算出システム１は、例えば車両に搭載されたＢＭＵ１２等によって構成される。以後、本形態について図１１のフローチャートを用いて説明する。

まず、ステップＳ４１において、情報算出システム１は、車両に搭載された二次電池１１の電池負荷履歴を、当該車両のＢＭＵ１２等から取得する。

次に、ステップＳ４２において、情報算出システム１は、取得した電池負荷履歴を用いて、実施形態１と同様に、現地点までの第一要素劣化状態ＳＯＨＱ_a’、ＳＯＨＱ_c’、ＳＯＨＱ_Li’、ＳＯＨＲ_a’、及びＳＯＨＲ_c’を算出する。

そして、ステップＳ４３において、情報算出システム１は、これらの第一要素劣化状態を用いて、実施形態１と同様に、現地点までの第一電池状態ＳＯＨＱ_B’、ＳＯＨＲ_B’を算出する。

次に、ステップＳ４４において、情報算出システム１は、近未来情報を取得する。近未来情報は、車両１０の現地点から設定した目的地Ｇまでの所定の区間（例えば最短ルートであり、図１２に当該区間をハッチングで表している）の周辺の交通情報、施設情報等である。近未来情報としては、例えば、区間平均車速、区間高度（すなわち標高）、目的地Ｇまでの距離、渋滞情報、環境温度、充電施設情報（例えば充電施設の場所、充電能力、稼働状態）等がある。

二次電池１１を搭載する車両１０は、情報算出システム１の一部としてカーナビゲーションシステムを備える。そして、カーナビゲーションシステムを用いて例えば公知の手法を用いて近未来情報が取得される。カーナビゲーションシステムは、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）受信部と、ＶＩＣＳ（登録商標：Ｖｅｈｉｃｌｅ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ）受信部と、演算部とディスプレイとを備える。情報算出システム１は、ＧＰＳ受信部の受信情報及びＶＩＣＳ受信部の受信情報、並びにこれらの情報を用いて所定の演算をした結果を用いて、近未来情報を得る。

次に、ステップＳ４５において、情報算出システム１は、現在地から目的地Ｇまでの所要時間ｔ１と、目的地Ｇに到着したときの二次電池１１のＳＯＣとを算出する。所要時間ｔ１は、例えば、近未来情報のうち、現在地から目的地Ｇまでの区間の、平均車速、距離、渋滞情報などを考慮して算出される。図１２に、所定時間を２５分とした例を図示している。目的地Ｇに到着した時の二次電池１１のＳＯＣは、現在の二次電池１１のＳＯＣと、車両固有の電費とを考慮して算出される。

次に、ステップＳ４６において、情報算出システム１は、ステップＳ４５において算出した、目的地Ｇに到着した時の二次電池１１のＳＯＣが、所定の閾値以下であるか否かを判定する。情報算出システム１は、ＳＯＣが閾値以下である場合は、図１２に示すごとく、目的地Ｇまでの設定ルートから所定距離以下の場所にある充電施設Ｃを、カーナビゲーションシステムのディスプレイに表示する。なお、ＳＯＣが閾値を超える場合は、ステップＳ４４に戻る。

次に、ステップＳ４７において、運転手は、ステップＳ４７において、例えばカーナビゲーションシステムの操作部（例えばタッチパネル）を直接操作し、表示された充電施設の中から、経由する充電施設Ｃを選択する。

次に、ステップＳ４８において、情報算出システム１は、選択された充電施設Ｃ（以後、単に「充電施設Ｃ」という。）を経由した場合の、現在地から目的地Ｇまでの所要時間ｔ２を算出する。所要時間ｔ２は、充電施設Ｃにおいて二次電池１１を所定のＳＯＣまで充電する時間を含んだ時間である。すなわち、図１２においては、車両１０が、充電施設Ｃを経由して目的地Ｇに向かった時間（充電時間を考慮しない時間）である２６分と、充電に要する時間１５分とを表しているが、この場合、ｔ２は、２６分＋１５分＝４１分である。

次に、ステップＳ４９において、ステップＳ４８で算出した充電施設Ｃ経由の所要時間ｔ２とステップＳ４５で算出した所要時間ｔ１との差ｔ２－ｔ１が、閾値以下であるか否かを判定する。

次に、ステップＳ４１０において、情報算出システム１は、ｔ２－ｔ１が所定値以下である場合は、充電施設Ｃに到着予定時間及び充電予約を送信する。なお、ｔ２－ｔ１と閾値との比較をせず、運転手の選択により充電施設Ｃへの予約を行ってもよい。また、ｔ２－ｔ１が閾値を超える場合は、ステップＳ４９の次はステップＳ４４に戻る。

次に、ステップＳ４１１において、情報算出システム１は、充電施設Ｃから、充電電力及び充電時間を受信する。充電施設Ｃの充電能力として複数の充電規格が存在するが、当該規格別の充電電力及び所定のＳＯＣまでの充電時間を受信する。

次に、ステップＳ４１２において、情報算出システム１は、現地点から充電施設Ｃまでの車両１０の走行に伴って二次電池１１に作用すると想定される想定負荷情報を取得する。想定負荷情報としては、二次電池１１の充放電電流、ＳＯＣ、温度、使用期間が含まれる。想定負荷情報は、現地点から目的地Ｇまでの近未来情報（例えば、区間平均車速、区間高度、目的地Ｇまでの距離、渋滞情報、環境温度等）を考慮し、一般的な走行パターンで車両１０が走行した場合に二次電池１１に作用する想定負荷とすることができる。すなわち、これらの近未来情報は、二次電池１１に流れる電流と相関を有するため、近未来情報から将来の二次電池１１に作用すると想定される想定電池負荷を算出することができる。

次に、ステップＳ４１３において、情報算出システム１は、取得した想定負荷情報を用いて、実施形態１と同様に、二次利用時の二次電池１１の第二要素劣化状態ＳＯＨＱ_a”、ＳＯＨＱ_c”、ＳＯＨＱ_Li”、ＳＯＨＲ_a”、ＳＯＨＲ_c”を算出する。

次に、ステップＳ４１４において、情報算出システム１は、第二要素劣化状態を用いて、実施形態１と同様に第二電池状態ＳＯＨＱ_B”、ＳＯＨＲ_B”を算出する。

次に、ステップＳ４１５において、情報算出システム１は、適切充電電力を決定する。適切充電電力は、ステップＳ４１１において取得した複数の充電電力の選択肢のうち、充電時間が短く、かつ、二次電池１１の劣化抑制が可能な充電電力である。適切充電電力につき、図１３、図１４を用いて説明する。

図１３に、二次電池１１の充電時の、ＳＯＣと電圧との関係を示している。図１３において、横軸のＳＯＣは、右側ほどＳＯＣが高く、縦軸の電圧は、上側ほど電圧が高いことを意味している。図１３に示すごとく、低電流充電の場合は、二次電池１１の電圧が比較的低い一方、大電流充電（すなわち急速充電）の場合は、抵抗過電圧により、二次電池１１にかかる電圧が低電流充電の場合よりも上昇する。それゆえ、大電流充電の場合は、低電流充電の場合よりも早く充電上限電圧に到達する。充電上限電圧を超えると、二次電池１１の劣化（例えばリチウムの析出）が生じやすくなる。

また、図１３において、実線の場合よりも二次電池１１の劣化が進んだ場合のＳＯＣと電圧との関係を破線で示している。つまり、二次電池１１の劣化が進むと、充電電流値が上昇しやすく、充電上限電圧に早く到達しやすくなる。二次電池１１の劣化度合い（すなわち、第二電池状態ＳＯＨＱ_B”及びＳＯＨＲ_B”の少なくとも一方）ごとの、ＳＯＣ及び電圧の関係は、予め情報算出システム１の不揮発性記憶部３に記憶されている。

ここで、図１４に、充電施設Ｃによる充電の一例を示すグラフであって、二次電池１１のＳＯＣと充電電力との関係を示す図を表している。図１４に示すごとく、充電中に二次電池１１の電圧が充電上限電圧に達成した場合は、充電施設Ｃによって充電電力が制限され、低電力での充電に切り替えられる。その結果、充電が終了するまでの時間が長くなってしまう。以上を考慮し、情報算出システム１は、充電時間が短く、二次電池１１の劣化抑制が可能な適切充電電力を決定する。

次に、ステップＳ４１６において、情報算出システム１は、適切ＳＯＣ及び適切電池温度を算出する。適切ＳＯＣ及び適切電池温度は、充電施設Ｃに到着したときの二次電池１１のＳＯＣ及び温度であって、かつ、二次電池１１の充電に適切な二次電池１１のＳＯＣ、及び温度である。適切ＳＯＣ及び適切電池温度につき、図１５、図１６を用いて説明する。

まず、図１５を用いて、二次電池１１の温度である電池温度と、後述のフル充電可能電流との関係を説明する。図１５には、電池温度が－１０℃のときのフル充電可能電流、及び、電池温度が２５℃の場合のフル充電可能電流と、電池エネルギ密度［Ｗｈ／Ｌ］との関係を示している。フル充電可能電流は、一定の電流値で、下限ＳＯＣから上限ＳＯＣまで充電できる電流値の最大値である。下限ＳＯＣは二次電池１１において許容されるＳＯＣの下限値であり、上限ＳＯＣは二次電池１１において許容されるＳＯＣの上限値であり、これらは車両毎、或いは電源システム毎にその値が規定されている。図１５から、電池温度が－１０℃のような低温の場合（例えば寒冷地を走行する車両等）は、フル充電可能電流値が極端に小さくなる一方、電池温度が２５℃のような比較的高温の場合、フル充電可能電流が上昇することが分かる。すなわち、フル充電可能電流を高くする（つまり充電時間を短くする）ためには、電池温度がある程度高いことが好ましい。なお、二次電池１１を搭載する一般的な車両においては、二次電池１１の劣化抑制及び安全性確保の観点から、電池温度が所定温度（例えば５０℃）以上になることを防ぐための冷却装置が設けられている。

次に、図１６を用いて、二次電池１１のＳＯＣ及び温度と、フル充電可能電流との関係を説明する。図１６に示すごとく、急速充電に適切なＳＯＣ域、温度域が存在する。図１６に示すごとく、フル充電可能電流を高めるためには、ＳＯＣを低く、かつ、高くする必要があることが分かる。

そこで、ステップＳ４１６においては、ステップＳ４１５において決定した適切充電電力と、図１６に示すようなＳＯＣ及び電池温度との関係に鑑み、適切ＳＯＣ、及び適切電池温度を決定する。ここで、充電施設Ｃに到着したときの第二電池状態ＳＯＨＱ_B”（すなわち容量に関する二次電池１１の劣化度合い）を基に二次電池１１のＳＯＣの定義を調整する。また、充電施設Ｃに到着したときの第二電池状態ＳＯＨＲ_B”（すなわち抵抗に関する二次電池１１の劣化度合い）を基に、充電上限電圧に到達するフル充電可能電流を変更する。例えば、予め設定された、充電に許容される最大の電圧値Ｖ_許容値、充電施設Ｃに到着したときの二次電池の電気抵抗値Ｒ_到着時を用いて、未知のフル充電可能電流Ｉを、Ｉ＝Ｖ_許容値／Ｒ_到着時、から求める。なお、Ｒ_到着時は、劣化前（すなわち初期状態）の二次電池１１の抵抗値に、二次電池１１の劣化により増加した抵抗分（過電圧）を加えたものである。さらに、フル充電可能電流Ｉ、及び充電施設Ｃに到着したときの二次電池１１の抵抗値に基づいて充電中における二次電池１１の発熱量を計算し、当該発熱量、及び図１６に示すようなＳＯＣ及び電池温度との関係を考慮し、充電時間や充電電流を決定することができる。

次に、ステップＳ４１７において、情報算出システム１は、車両１０が充電施設Ｃに到着したときに二次電池１１のＳＯＣ及び温度が適切ＳＯＣ及び適切電池温度に近付くよう、車両１０の動作を制御する。例えば、情報算出システム１は、適切電池温度が現在の電池温度に比べて比較的高い場合は、例えばヒータを作動させて二次電池１１の温度を高めたり、車両１０に備わる二次電池１１の冷却機能を停止或いは低減させたりする。また、適切ＳＯＣが現在のＳＯＣに比べて比較的低い場合は、例えば消費電力を積極的に増やすよう運転を制御し、充電施設Ｃに到着したときのＳＯＣを適切ＳＯＣにする。なお、情報算出システム１は、車両１０が目的地Ｇに到着するときに、現時点における二次電池のＳＯＣ及び電池温度よりも、適切ＳＯＣ及び適切電池温度に近付くよう、車両１０の運転を制御すればよく、到着時に二次電池のＳＯＣ及び電池温度が、必ずしも適切ＳＯＣ及び適切電池温度と一致していなくてもよい。
本形態の情報算出システム１は、以上のような処理を実施可能に構成されている。

本形態において、算出した、目的地Ｇに到着した時の二次電池１１のＳＯＣ及び温度状態と、第二要素劣化状態と、決定された充電電力とに基づいて、車両１０が充電施設Ｃに到着するときの二次電池１１のＳＯＣの適切値及び温度状態の適切値を算出する。それゆえ、これらの適切値を高精度に算出できる。さらに、情報算出システム１は、車両１０が充電施設Ｃに到着するとき、二次電池１１がＳＯＣの適切値及び温度状態の適切値に近付くよう、車両１０の運転を制御する。それゆえ、充電施設Ｃに到着した時における二次電池１１の状態を、充電を行うのに適切なものとし、充電を効率的に行うことができる。

（実施形態５）
本形態は、例えば運送会社の荷物配達車等の、所定期間、所定の集配ルートを走行する車両に搭載された二次電池１１の将来を予測する情報算出システム１である。そして、当該情報算出システム１は、例えば、運送会社が所有する複数の荷物配達車の二次電池１１のメンテナンス時期を揃えることを援助するために用いられる。メンテナンス時期を揃えることで、一度に多くの荷物配達車のメンテナンスを実施することができる。

本形態の情報算出システム１は、例えば、互いに異なる地域における荷物配達を担当する複数の荷物配達車の二次電池１１の劣化予測に用いられる。例えば、本形態においては、異なる３つの地域における配達をそれぞれ担当する３つの荷物配達車が備える二次電池１１の劣化を予測する例を考える。第一車両は、ある地域のルートＡを繰り返し走行した車両であり、第二車両は、別の地域のルートＢを繰り返し走行した車両であり、第三車両は、更に別の地域のルートＣを繰り返し走行した車両である。なお、本形態においては、例示として３つの車両の二次電池の劣化を予測する例を示すが、２つ、或いは４つ以上でもよい。また、各車両は、走行するルートが異なれば同じ地域を走行していてもよい。以下、本形態について図１７のフローチャートを用いて説明する。

まず、ステップＳ５１において、情報算出システム１は、それぞれの車両から、当該車両に作用した電池負荷履歴を取得する。電池負荷履歴は、走行距離、二次電池１１の充放電電流、充放電時間、充放電電圧、環境温度、ΔＤＯＤ、稼働日数が含まれる。これら情報の取得の仕方は特に限定されない。例えば、二次電池１１の充放電電流、充放電時間、充放電電圧、環境温度、ΔＤＯＤは、例えば実測値の平均値、或いは実測値の二乗平均平方根の値とすることができる。なお、二次電池１１の充放電電流、充放電時間は、例えば、車両に備えられたカーナビゲーションシステムから取得する地図情報（例えば区間平均車速、区間高度、充電施設情報（例えば位置や充電能力など）等）から、換算することも可能である。また、充放電電圧は、電流積算から換算することも可能であり、二次電池１１のΔＤＯＤは、電圧から換算、或いは、電流積算から換算することも可能である。また、環境温度は、車両が走行する地域の年間平均気温や、当該地域における車両が走行する時間帯の年間平均気温等とすることも可能である。

次に、ステップＳ５２において、情報算出システム１は、取得した電池負荷履歴を用いて、実施形態１と同様に、各車両の現在までの第一要素劣化状態ＳＯＨＱ_a’、ＳＯＨＱ_c’、ＳＯＨＱ_Li’、ＳＯＨＲ_a’、及びＳＯＨＲ_c’を算出する。例えば、第一車両に関して言えば、ルートＡ実走時の第一要素劣化状態を算出する。

次に、ステップＳ５３において、情報算出システム１は、これらの第一要素劣化状態を用いて、実施形態１と同様に、それぞれの車両の第一電池状態ＳＯＨＱ_B’、ＳＯＨＲ_B’を算出する。ここまでの結果の一例を、下記表１に示す。

次に、ステップＳ５４において、情報算出システム１は、各車両において、次に走行するルートとして、ルートＡ～Ｃのいずれかを選択した場合、二次電池１１に作用すると考えられる想定電池負荷を取得する。例えば、過去ルートとしてルートＡを走行していた第一車両を、次にルートＢで走行させることを想定し、想定電池負荷を取得する。

想定電池負荷は、過去ルートの電池負荷履歴（前記表１参照）と同様、二次電池１１の所定ルートの走行距離、二次電池１１の充放電電流、充放電時間、充放電電圧、環境温度、ΔＤＯＤ、稼働日数が含まれる。この想定電池負荷は、例えば過去ルートの電池負荷履歴取得と同様の手法で取得される。

次に、ステップＳ５５において、情報算出システム１は、取得した想定負荷情報を用いて、実施形態１と同様に、二次利用時の二次電池１１の第二要素劣化状態ＳＯＨＱ_a”、ＳＯＨＱ_c”、ＳＯＨＱ_Li”、ＳＯＨＲ_a”、ＳＯＨＲ_c”を算出する。

次に、ステップＳ５６において、情報算出システム１は、第二要素劣化状態を用いて、実施形態１と同様に、第二電池状態ＳＯＨＱ_B”、ＳＯＨＲ_B”を算出する。これらの算出方法は、実施形態１と同様である。

次に、ステップＳ５７において、情報算出システム１は、二次電池１１の寿命を算出する。二次電池１１の寿命の算出の仕方につき、図１８を用いて説明する。図１８は、第一車両（つまり過去に実走したルートがルートＡである車両）が、将来、ルートＢを走行すると想定した場合の第一電池状態ＳＯＨＱ_B’、及び第二電池状態ＳＯＨＱ_B”の算出結果である。図１８における記号〇でプロットした部分は、ルートＡ実走後、ルートＢ走行前のときの走行距離と容量維持率とを示している。そして、図１８において示した破線は、二次電池１１の容量維持率の寿命値であり、例えば車両メーカーによって予め定められているものである。これにより、第一車両が将来、ルートＢを走行した場合の寿命が算出できる。抵抗増加率についても同様である。

そして、同様に、第一車両の次のルートがルートＡ、ルートＣの場合であった場合の、容量維持率の寿命値及び抵抗増加率の寿命値もそれぞれ算出する。結果を表２に示す。

以上のように、過去にルートＡを走行した第一車両が、次にルートＡ、Ｂ、又はＣを走行した場合の容量維持率の寿命値及び抵抗増加率の寿命値が得られる。なお、容量維持率の寿命値及び抵抗増加率の寿命値のうち、数値が小さいものを、二次電池１１の寿命と判断する。

過去にルートＢを走行した第二車両の二次電池１１、及び過去にルートＣを走行した第三車両の二次電池１１についても、同様に、将来ルートが、ルートＡ～Ｃのそれぞれである場合の容量維持率の寿命値及び抵抗増加率の寿命値を算出する。

次に、ステップＳ５８において、二次電池１１の寿命値を算出する。寿命値は、例えば残りの可能走行距離として出力（例えばディスプレイ表示や印刷等）される。

そして、この第一～第三車両のそれぞれの将来配送ルートを決定するに当たっては、第一～第三車両の二次電池１１の寿命値が、互いに近い日数となるよう決定する。これにより、第一～第三車両の二次電池１１の寿命値を互いに近付けることができ、第一～第三車両のメンテナンス時期を揃えることができる。

なお、本例においては、二次電池１１を搭載する車両を運送会社の荷物配達車としたが、これに限られない。例えば、略一定のルートを走行する必要がある車両（例えば通勤用車両等）に搭載される二次電池１１であればよい。

本発明は、前記各実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の実施形態に適用することが可能である。各実施形態の工程は、１つのサーバコンピュータで実行してもよいし、各処理工程を互いに別のサーバコンピュータで実行してもよい。

また、他の形態として、前記各実施形態の少なくとも一部の処理をコンピュータに実行させるためのプログラムや、当該プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体が考えられる。また、更に他の態様として、前記各実施形態の少なくとも一部の処理をコンピュータが実行する情報算出方法が考えられる。

１ 情報算出システム
１１ 二次電池
１２ ＢＭＵ
２ 揮発性記憶部
３ 不揮発性記憶部
４ プロセッサ
５ ディスプレイ
６ インターフェイス
７ バス

Claims (5)

1. 使用された二次電池（１１）の電池負荷履歴を取得する履歴取得部と、
   前記二次電池の複数の電池構成要素のそれぞれの第一要素劣化状態（ＳＯＨＱ_a’、ＳＯＨＱ_c’、ＳＯＨＱ_Li’、ＳＯＨＲ_a’、ＳＯＨＲ_c’）を、前記履歴取得部により取得された前記電池負荷履歴と、それぞれの前記電池構成要素に関する複数の劣化要因とに基づいて算出する第一要素劣化算出部と、
   将来用途に前記二次電池が用いられた場合に前記二次電池に作用すると想定される想定負荷情報を取得する想定負荷取得部と、
   前記将来用途に前記二次電池が用いられた場合における、前記二次電池の複数の前記電池構成要素のそれぞれの将来の第二要素劣化状態（ＳＯＨＱ_a”、ＳＯＨＱ_c”、ＳＯＨＱ_Li”、ＳＯＨＲ_a”、ＳＯＨＲ_c”）を、前記第一要素劣化算出部によって算出された前記電池構成要素に関する前記第一要素劣化状態と、前記想定負荷取得部により取得された前記想定負荷情報と、前記電池構成要素に関する複数の前記劣化要因とに基づいて算出する第二要素劣化算出部と、を備える情報算出システム（１）。
2. 前記第一要素劣化算出部及び前記第二要素劣化算出部は、前記二次電池の負極における複数の劣化要因と相関を有する複数の関数（ｇ_A、ｇ_B、ｇ_C、ｉ_A、ｉ_B、ｉ_C）、前記二次電池の正極における複数の劣化要因と相関を有する複数の関数（ｈ_A、ｈ_B、ｈ_C、ｊ_A、ｊ_B、ｊ_C）、前記二次電池の電解質における複数の劣化要因と相関を有する複数の関数（ｋ_A、ｋ_B、ｋ_C、ｌ_A、ｌ_B、ｌ_C）を用いて、前記第一要素劣化状態、及び前記第二要素劣化状態のそれぞれを算出する、請求項１に記載の情報算出システム。
3. 前記二次電池の前記将来用途、及び前記第二要素劣化算出部が算出する前記二次電池の前記第二要素劣化状態に基づいて、前記二次電池の残価値を算出する価値算出部を更に備える、請求項１又は２に記載の情報算出システム。
4. 前記二次電池の前記将来用途は、車両駆動用であり、
   前記情報算出システムは、
   充電施設の充電能力を受信する施設情報受信部と、
   前記車両が前記充電施設に到着するときの、前記二次電池の充電状態（ＳＯＣ）及び前記二次電池の温度状態を算出する到着状態算出部と、
   前記車両の動作を制御する車両制御部と、をさらに備え、
   前記第二要素劣化算出部は、前記車両が前記充電施設に到着するときの前記第二要素劣化状態を算出し、
   前記車両制御部は、
   前記到着状態算出部が算出する前記充電状態と、前記第二要素劣化算出部が算出する前記第二要素劣化状態と、前記施設情報受信部が受信する前記充電施設の充電能力とに基づいて、充電電力を決定し、
   前記到着状態算出部により算出された前記二次電池の前記充電状態及び前記温度状態と、前記第二要素劣化算出部が算出する前記第二要素劣化状態と、決定された前記充電電力とに基づいて、前記車両が前記充電施設に到着するときの前記二次電池の前記充電状態の適切値及び前記温度状態の適切値を算出し、
   前記車両が前記充電施設に到着するとき、前記二次電池が、前記充電状態の適切値及び前記温度状態の適切値に近付くよう、前記車両の動作を制御する、請求項１又は２に記載の情報算出システム。
5. 前記二次電池の過去用途及び前記将来用途は、車両駆動用であり、
   前記第二要素劣化算出部が算出する前記二次電池の前記第二要素劣化状態に基づいて、前記二次電池の寿命を算出する、請求項１又は２に記載の情報算出システム。

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