JPWO2012137313A1 - 単電池選定方法、単電池選定システム、単電池選定プログラム、電池モジュール製造方法、および電池モジュール製造システム - Google Patents

Abstract

【課題】組み合わせる単電池間の性能差を抑制し、充放電サイクル寿命に優れた電池モジュールの構成技術を提供する。【解決手段】電池モジュール１０への採用候補である複数の単電池１１のうち、単電池１１の充電容量、放電容量、および充電容量に対する放電容量の比率の少なくともいずれかの値が、互いに所定範囲にある単電池群を１つの電池モジュール向け単電池群として選定する。

Description

本発明は、単電池選定方法、単電池選定システム、単電池選定プログラム、電池モジュール製造方法、および電池モジュール製造システムに関する。

高電圧、大容量の電池性能要求を満たすため、複数個の単電池を接続して電池モジュールとして使用することが従来より行われている。一般に電池モジュールでは、満充電電圧より高電圧側に、充電を禁止する充電禁止電圧（＝閾値電圧）を設定し、単電池ごとの電圧を監視している。前記単電池には、容量が小さいほど、充電開始から早く閾値電圧に到達するという性質がある。従って、電池モジュールを構成する単電池間で性能のばらつきが大きいと、単電池群のうち容量が小さい単電池での充電禁止電圧到達に伴って、電池モジュールの充電も早期に終了するというケースが発生する。

そこで、充放電サイクルや保管時の寿命が長い組電池パック及び組電池パックの製造方法を提供するとの課題の下、電池モジュール内の単電池の性能を同等に保つための手法として、「複数の単電池が同ランクの自己放電速度を有する組合せ」ごとに電池モジュールを製造する手法（特許文献１参照）などが提案されている。

特開２０１０−８６８６２号公報

ところで、実際に製造された単電池の中には、自己放電速度は等しいが、充放電容量が異なる単電池が存在する。ここで、充電終了時の単電池ごとの充電状態（満充電容量を１００％とした際の容量：ＳＯＣ（Ｓｔａｔｅ ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ））と単電池の劣化速度には関係があり、ＳＯＣが高いほど電池の劣化が促進される。

従って、従来のケースでは、容量が低い単電池ほど、電池モジュール充電終了時のＳＯＣが高くなり、その結果、容量の劣化（低下率）が大きくなる。つまり、充放電を繰り返すほど、電池モジュール内の単電池はばらつきが大きくなっていき、電池モジュールの容量劣化が促進される可能性が高い。

そのため、特許文献１が示す技術のように、電池モジュールに組込む単電池を、その自己放電速度のみに基づいて決めた場合、電池容量の差によって生じる上記の電池モジュール劣化を考慮できない可能性がある。例えば、単電池同士を比較した場合、充電容量が等しくても放電容量が異なる単電池や、充電容量に対する放電容量の比率（効率）が等しくても充電容量、あるいは放電容量が異なる電池が存在する。これらは、単電池製造時の性能のばらつきに起因しており、上記性能劣化に影響を及ぼす可能性が高い。そのため、繰り返し充放電を実施した際の単電池ひいては電池モジュールの性能劣化が大きくなるケースの発生が考えられる。

そこで本発明の目的は、組み合わせる単電池間の性能差を抑制し、充放電サイクル寿命に優れた電池モジュールを構成する技術を提供することにある。

上記課題を解決する本発明の単電池選定方法は、電池モジュールに採用する単電池を選定する方法であって、採用候補である複数の単電池のうち、単電池の充電容量、放電容量、および充電容量に対する放電容量の比率の少なくともいずれかの値が、互いに所定範囲にある単電池群を１つの電池モジュール向け単電池群として選定するものである。

また、本発明の単電池選定システムは、電池モジュールへの採用候補たる各単電池の充電容量、放電容量、および充電容量に対する放電容量の比率の少なくともいずれかの値を格納した記憶部と、前記記憶部より、採用候補の各単電池の充電容量、放電容量、および充電容量に対する放電容量の比率の少なくともいずれかの値を読み出し、読み出した値が互いに所定範囲にある単電池群を１つの電池モジュール向け単電池群として選定する演算部と、を備える。

また、本発明の単電池選定プログラムは、電池モジュールへの採用候補たる各単電池の充電容量、放電容量、および充電容量に対する放電容量の比率の少なくともいずれかの値を格納した記憶部を備えた情報処理装置に、前記記憶部より、採用候補の各単電池の充電容量、放電容量、および充電容量に対する放電容量の比率の少なくともいずれかの値を読み出し、読み出した値が互いに所定範囲にある単電池群を１つの電池モジュール向け単電池群として選定する処理を実行させるものである。

また、本発明の電池モジュール製造方法は、電池モジュールへの採用候補である複数の単電池のうち、単電池の充電容量、放電容量、および充電容量に対する放電容量の比率の少なくともいずれかの値が、互いに所定範囲にある単電池群を１つの電池モジュール向け単電池群として選定する工程と、当該選定した単電池群に含まれる単電池を電池モジュールに組み込む工程とを含む。

また、本発明の電池モジュール製造システムは、電池モジュールへの採用候補である複数の単電池を格納する格納装置と、前記格納装置に格納された各単電池に関する、充電容量、放電容量、および充電容量に対する放電容量の比率の少なくともいずれかの値を記憶部に記憶し、前記記憶部より、採用候補の各単電池の充電容量、放電容量、および充電容量に対する放電容量の比率の少なくともいずれかの値を読み出し、読み出した値が互いに所定範囲にある単電池群を１つの電池モジュール向け単電池群として選定する単電池選定装置と、前記選定した単電池群に含まれる単電池を前記格納装置より抽出し、電池モジュールに組み込むモジュール組み立て装置と、を含む。

本発明によれば、組み合わせる単電池間の性能差を抑制し、充放電サイクル寿命に優れた電池モジュールを構成することが可能となる。

本実施形態の単電池選定システムの構成例を示す図である。 本実施形態の単電池選定方法を含む電池モジュール製造手順例１を示すフロー図である。 充電容量、放電容量、効率の関係を説明する図である。 本実施形態における単電池のランク分類例１を説明する図である。 本実施形態における単電池のランク分類式の例１を説明する図である。 本実施形態における単電池のランク分類例２を説明する図である。 本実施形態における単電池のランク分類式の例２を説明する図である。 本実施形態における単電池のランク分類例３を説明する図である。 本実施形態における単電池のランク分類式の例３を説明する図である。 本実施形態における単電池のランク分類例４を説明する図である。 本実施形態における単電池のランク分類式の例４を説明する図である。 本実施形態における単電池のランク分類例５を説明する図である。 本実施形態における単電池のランク分類式の例５を説明する図である。 本実施形態における単電池選定結果の例を示す図である。 電池モジュールの一例を説明する図である。 本実施形態の電池モジュール製造システムの構成例を示す図である。 本実施形態の単電池選定方法を含む電池モジュール製造手順例２を示すフロー図である。 本実施形態における単電池選定結果の例を示す図である。

以下に本発明の実施形態について図面を用いて詳細に説明する。図１は本実施形態の単電池選定システム１の構成例を示す図である。図１に示す単電池選定システム１は、組み合わせる単電池間の性能差を抑制し、充放電サイクル寿命に優れた電池モジュールを構成することを可能とするためのコンピュータシステムである。図１に関しては、単電池選定を情報処理装置たるコンピュータで実行するものとして説明するが、この形態に限定されない。例えば、電池モジュール製造に際して単電池選定を行う担当者が本実施形態の単電池選定方法を実行するとしても勿論良い。また、図１に示す例では、単電池選定システム１が充放電装置２０に組み込まれている例を示している。

前記単電池選定システム１は、本実施形態の単電池選定方法を実際に実行して電池モジュール製造を行う電池メーカーなどが所持するサーバやコンピュータ端末等を想定できる。この単電池選定システム１は、情報処理装置として当然備えるべき、記憶部２２、演算部２３、およびユーザインターフェイス２４を備えている。

記憶部２２はハードディスクドライブ等の不揮発性記憶装置から構成されており、本実施形態の単電池選定方法を実行するためのプログラム２７と、電池モジュールへの採用候補たる各単電池の充電容量、放電容量、および充電容量に対する放電容量の比率の少なくともいずれかの値を格納しているテーブル２８を記憶している。

また、演算部２３は、マイクロプロセッサなどの演算処理装置である。この演算部２３は記憶部２２から読み出したプログラム２７に基づき計算を行う。この演算部２３は、記憶部２２の前記テーブル２８より、採用候補の各単電池の充電容量、放電容量、および充電容量に対する放電容量の比率（図では“効率”とした）の少なくともいずれかの値を読み出し、読み出した値が互いに所定範囲にある単電池群を１つの電池モジュール向け単電池群として選定する処理を実行する。

また、ユーザインターフェイス２４は、液晶ディスプレイやプリンタなどの出力装置や、キーボードやマウスなどの入力装置である。単電池選定システム１は、ユーザインターフェイス２４における入力装置において、例えばユーザからの指示を受けて前記プログラム２７の起動、実行を行い、出力装置において処理結果を出力する。

なお、単電池選定システム１を組み込んだ充放電装置２０は、充放電測定部２１を備えている。充放電測定部２１は、単電池の充放電時における電圧、電流の各条件の設定機能、各単電池の充放電経過時間ごとの電流値、電圧値の測定機能、およびこれら計測により得た値に基づいて充電容量、放電容量を算出する機能などを備えている。また、好ましくは、この充放電測定部２１が充電容量、放電容量のデータを所定のインターフェイスを介して単電池選定システム１に送信するものとする。この場合、単電池選定システム１は充放電測定部２１から得た充電容量、放電容量のデータを取得し、前記テーブル２８に格納することとなる。また単電池選定システム１は、充電容量、放電容量のデータから、充電容量に対する放電容量の比率を算定し、この値も前記テーブル２８に格納する。

続いて、本実施形態の単電池選定方法の処理手順について説明する。図２は本実施形態の単電池選定方法を含む電池モジュール製造手順例１を示すフロー図である。以下に述べる各ステップについては、単電池選定を行う担当者ないし前記単電池選定システム１が実行主体となって行われる処理である。まず、単電池選定の担当者等が、ランク分類方法とランク数の定義を行う（Ｓ１００）。ここでの「ランク」とは、単電池の充電容量、放電容量、および充電容量に対する放電容量の比率の少なくともいずれかの値について、所定閾値毎に区分した単電池のランクである。従って、ランクの分類方法の例としては、単電池の充電容量、放電容量、および充電容量に対する放電容量の比率のうち、１つの値のみに基づいた分類、２つの値に基づいた分類、或いは３つの値に基づいた分類の３つがあげられる。ランク数としては、各値の範囲を所定の閾値を境界に２分割して２つのランクを設ける場合、或いは同様に３分割して３つのランクを設ける場合、４分割して４つのランクを設ける場合、など状況に応じて自在に定義出来る。

続いて、電池モジュールへの採用候補となっている各単電池について、例えば、前記充放電装置２０の充放電測定部２１にて充放電試験を実施し、単電池ごとの充電容量データ、放電容量データを取得する（Ｓ１０１）。このステップでの処理については、前記単電池選定システム１が実行するとしてもよい。

また、前記ステップＳ１０１で取得した充電容量データ、放電容量データを用い、前記ステップＳ１００で予め定めておいたランク分類等の定義に基づき、単電池のランク分類を行う（Ｓ１０２）。ランク分類処理の詳細については後述する。当該ステップでの処理についても、前記単電池選定システム１が実行するとしてよい。

次に、前記担当者は、前記ステップＳ１０２で得た各単電池のランク分類結果を、ユーザインターフェイス２４で入力し、前記単電池選定システム１の記憶部２２におけるテーブル２８に保存する（Ｓ１０３）。或いは、前記単電池選定システム１が、前記充電容量データ、放電容量データに基づいて実行した各単電池のランク分類の結果を、記憶部２２のテーブル２８に格納するとしてもよい。

続いて、記憶部２２に保存された各単電池のランク分類結果に基づいて、所定ランクに属する単電池が、電池モジュールの組立に必要な数だけ存在するかを判定する（Ｓ１０４）。例えば、単電池選定システム１は、記憶部２２のテーブル２８において、各単電池に関するレコードよりランクの値を読み出し、ランク毎に単電池総数をカウントする。このカウント値が所定数（＝電池モジュール組み立てに必要な数）に達しているか判定する。

こうした判定により、あるランクの単電池が、電池モジュールの組立に必要な数だけ存在しなかった場合（Ｓ１０４：Ｎｏ）、フローは前記ステップＳ１０１に戻り、新たな単電池に関してランク分類の処理を実行し、ランク分類結果の保存を繰り返す。

一方、あるランクの単電池が、電池モジュールの組立に必要な数だけ存在した場合（Ｓ１０４：Ｙｅｓ）、該当ランクについて記憶部２２のテーブル２８に情報が保存された単電池群を同一の電池モジュールに組み込む単電池群として特定する（Ｓ１０５）。その後、電池モジュール製造システム等で、前記ステップＳ１０５で得た単電池群の情報に基づいた単電池の特定、特定した単電池を用いた電池モジュール組立を行うこととなる（Ｓ１０６）。

ここで、充電容量、放電容量、効率の関係について説明しておく。図３は、充電容量、放電容量、効率の関係を説明する図である。この図にて示すグラフでは、横軸に充電容量、縦軸に放電容量をとり、各充放電容量の組合せに対する効率を等高線マップとして示している。この結果から、充電容量に対する放電容量の比率すなわち効率は、グラフ右下から左上に向かい高くなっていくこと、また、同じ効率を示す充電容量と放電容量の組合せは、Y=a1X+b1(ただしa1>1)の直線上にプロットされることが分かる。充電容量、放電容量、効率が同じ範囲にある、すなわち類似する単電池同士を分類する方法として、例えば図４および図５に示す方法が考えられる。

図４は、前記ステップＳ１０２で示したランク分類処理の代表例を説明する図である。この図は、横軸が充電容量、縦軸が放電容量のグラフであって、前記ステップＳ１０１で取得した各単電池の充電容量、放電容量の値をプロットしたものである。実際に製造された単電池についてその充電容量、放電容量の値をプロットすると、図４のグラフで示すように、設計値（製造条件通りに単電池が製造された場合の想定値）に対して単電池間でのばらつきが確認される。

そこで図４の例では、充電容量、放電容量、および効率が類似する単電池を４つのランクに分類するため、前記グラフ上の領域を区分する判定式１、判定式２、および判定式３を想定している。ここで、Yは放電容量、Xは充電容量を示す。この例では、判定式１および判定式２の傾き“a1”は同一の値としており、判定式３の傾き“-a1”は、判定式１および２の直線に直行する値を用いているがこの限りではない（例えば、判定式１の傾き“a1”と判定式２の傾き“a1”を別の値として設定することも可能）。また、各ランク領域やランク数の設定方法（例：判定式の設定方法）は、例えば、充放電の良品規格範囲を等分するように設定することも可能であるし、顧客要求に従って設定することも可能である。

図４に示す判定式１、２を用いてＡからＤの４つのランクに分類するために、図５で示す判定方法を用いる。ここで、判定方法１のY1は、ステップＳ１０１で取得した充電容量を判定式１のXに代入して得られた結果を示している。また、判定方法２のY2は、ステップＳ１０１で取得した充電容量を判定式２のXに代入して得られた結果を示している。また、判定方法３のY3は、ステップＳ１０１で取得した充電容量を判定式３のXに代入して得られた結果を示している。また、Cdischarge_cell(i)は、ステップＳ１０１で取得した単電池iの放電容量を示す。

この結果、例えば、図４のグラフ中に示す「単電池１」と「単電池２」について示すように、充電容量が同じ電池であっても放電容量、および、効率が大きく異なる電池は別のランクに分類される。一方、「単電池４」と「単電池５」のように、充電容量、放電容量が異なっても、効率が等しい単電池が同じランクに分類される。

図４、５の例では、３つの判定式を用いて、４つのランクに分類しているが、判定式の定義、および、ランク数はこの限りではない。また、図４、５の例では、充電容量、放電容量、効率が類似するように分類しているが、例えば、充電容量のみ、放電容量のみ、充電容量と効率のみ、放電容量と効率のみ、充電容量と放電容量のみを用いるなど、対象電池モジュールの性能要求に応じて判定式に用いるパラメータを変更することも可能である。

例えば、同じ４つのランクに分類する方法として、図４以外に、充電容量と放電容量に着目した場合、図６に示す２つの判定式（判定式１：Ｘ＝Ｃ_ＱＤ、判定式２：Ｙ＝Ｄ_ＱＤ）と、図７に示す判定方法を用いて分類することが可能である。この場合、図６のグラフ中に示す「単電池１」と「単電池２」について示すように、充電容量が同じ単電池であっても放電容量が大きく異なる単電池は別のランクに分類される。一方、「単電池４」と「単電池５」のように、充電容量、放電容量が異なっても所定範囲に収まっている場合、同じランクに分類される。

また、充電容量のみに着目した場合には、図８に示す３つの判定式（判定式１：Ｘ＝Ｃ_Ｑ１、判定式２：Ｘ＝Ｃ_ＱＤ、判定式３：Ｘ＝Ｃ_Ｑ２）と、図９に示す判定方法を用いて分類することが可能である。この場合、図８のグラフ中に示す「単電池１」と「単電池２」について示すように、充電容量が同じ単電池であれば同じランクに分類される。あるいは、放電容量のみに着目した場合には、図１０に示す３つの判定式（判定式１：Ｙ＝Ｄ_Ｑ１、判定式２：Ｙ＝Ｄ_ＱＤ、判定式３：Ｙ＝Ｄ_Ｑ２）と、図１１に示す判定方法を用いて分類することが可能である。この場合、図１０のグラフ中に示す「単電池１」と「単電池２」について示すように、充電容量が同じあっても放電容量が大きく異なる単電池であれば異なるランクに分類され、放電容量が同じ単電池であれば同じランクに分類される。

さらに、効率のみに着目した場合には、図１２に示す３つの判定式（判定式１：Ｙ＝a1X+b1、判定式２：Ｙ＝a1X+b2、判定式３：Ｙ＝a1X+b3）と、図１３に示す判定方法を用いて分類することも可能である。前記各判定式のYは、前記ステップＳ１０１で取得した充電容量を判定式のXに代入して得られた結果を示している。この場合、図１２のグラフ中に示す「単電池１」と「単電池２」について示すように、充電容量が同じあっても放電容量が大きく異なる単電池であれば異なるランクに分類される。

図１４にランク分類結果の例を示す。単電池選定に当たって各単電池をランク分けした結果、図１４に示すように、製造時に定義された各単電池のセルＩＤごとに、ランク分類の結果が例えば“Ａ”〜“Ｄ”まで得られる。このランク分類結果は、記憶部２２の前記テーブル２８に格納される。単電池選定システム１は、このテーブル２８の例えばレコード順に、各ランク毎に電池モジュール製造に必要な数の単電池を選定する。また、単電池選定システム１は、前記テーブル２８において、前記選定した単電池毎に同じ電池モジュールのＩＤを設定することとなる。電池モジュール製造に際しては、前記テーブル２８において同じ電池モジュールＩＤが付された単電池を、１つの電池モジュールに組み込めばよい。図１５に、同じ電池モジュールＩＤが付された単電池１１を、１つの電池モジュール１０に組み込んだ状態を例示した。

電池モジュール製造を実行する装置としては、例えば図１６に示すように、電池モジュールへの採用候補である複数の単電池１１を格納する格納装置３５と、前記格納装置３５に格納された各単電池１１に関する、充電容量、放電容量、および充電容量に対する放電容量の比率の少なくともいずれかの値を記憶部２２に記憶し、前記記憶部２２より、採用候補の各単電池１１の充電容量、放電容量、および充電容量に対する放電容量の比率の少なくともいずれかの値を読み出し、読み出した値が互いに所定範囲にある単電池群を１つの電池モジュール向け単電池群として選定する演算部２３、データ入出力を担うユーザインターフェイス２４を備えた単電池選定システム１と、前記選定した単電池群に含まれる単電池１１を前記格納装置３５より抽出し、電池モジュール１０に組み込むモジュール組み立て装置３６とを含む製造システム３２を想定できる。

また、充放電装置３０は、ローカルエリアネットワーク３１に接続している。また電池モジュール製造システム３２は、ローカルエリアネットワーク３１に接続するため、ＮＩＣ（Network Interface Card）などのネットワークインターフェース２５を備える。単電池毎の充放電測定結果は、充放電装置３０からローカルエリアネットワーク３１を介して、ネットワークインターフェース２５から電池モジュール製造システム３２に取り込まれる。当該電池モジュール製造システム３２に組み込まれた前記単電池選定システム１は、前記プログラム２７を記憶部２２から読み出して実行する。これにより、電池モジュール１０に組み込むべき単電池１１が選定される。図２のフローにおけるステップＳ１０５までの処理でこの単電池選定の処理がなされることになる。

前記電池モジュール製造システム３２のモジュール組み立て装置３６は、図２のフローに示すように、前記単電池の選定結果である単電池１１のＩＤ＝単電池セルＩＤの情報を、単電池選定システム１から取得し（Ｓ１０６Ａ）、該当単電池を格納装置３５から自動ピッキングして、予め用意した電池モジュール１０に対して組み込み処理を実行する（Ｓ１０６Ｂ）。単電池１１を格納する格納装置３５は、各単電池の所在をコンピュータシステムで管理する従来の自動倉庫システムを想定できる。またこうした格納装置３５からの単電池１１の自動ピッキングを行う機構としては、従来の自動倉庫等に備わる自動ピッキング装置を想定できる。

続いて、単電池選定に際して上述のようにランク数を予め設定したランク分けをせず、単電池間毎の類似度によって単電池選定を行う例について説明する。この場合、各単電池の充電容量データ、放電容量データを所定の数式に適用して各単電池間の類似性評価指標値を算定する。図１７は、本実施形態の単電池選定方法を含む電池モジュール製造手順例２を示すフロー図である。本フローにおいても、各ステップの実行主体は単電池選定の担当者ないし単電池選定システム１となる。

この場合、まず、単電池選定の担当者等が、ランク分類方法とランク数の定義を行う（Ｓ２００）。この処理は前記ステップＳ１００と同様であるので説明は省略する。続いて、電池モジュールへの採用候補となっている各単電池について、例えば、前記充放電装置２０の充放電測定部２１にて充放電試験を実施し、単電池ごとの充電容量データ、放電容量データを取得する（Ｓ２０１）。この処理も前記ステップＳ１０１と同様であるので説明は省略する。

続いて、前記担当者は、前記ステップＳ２０１で取得した充電容量データ、放電容量データを、ユーザインターフェイス２４で入力し、前記単電池選定システム１の記憶部２２におけるテーブル２８に保存する（Ｓ２０２）。或いは、前記単電池選定システム１が、前記充電容量データ、放電容量データを充放電装置２０から得て、記憶部２２のテーブル２８に格納するとしてもよい。

次に、前記単電池選定システム１は、予め設定した単電池組合せ実施条件を満たすかどうか判定する（Ｓ２０３）。この充足条件として、例えば、前記充電容量データ、放電容量データのデータ数、データ取得期間などが挙げられる。条件を満たさない場合（Ｓ２０３：Ｎｏ）、処理をステップＳ２０１に戻し、充電容量データ、放電容量データの取得処理を繰り返す。

また、前記条件を満たした場合（Ｓ２０３：Ｙｅｓ）、前記単電池選定システム１は、前記ステップＳ２０２で記憶部２２に保存した、充電容量データ、放電容量データを用いて、予め定めておいた単電池組合せ方法に基づき、単電池の組合せを決定する（Ｓ２０４）。図１８において、前記ステップＳ２０４で決定された単電池の組み合わせ結果の例を示す。結果として得られるデータ構造は、図１４で示したものと同様である。また、電池モジュール製造システム３２は、前記ステップＳ２０４の結果を単電池選定システム１から得て、電池モジュール組立を行う（Ｓ２０５）。この電池モジュール組み立ての処理については、前記ステップＳ１０６Ａ、Ｓ１０６Ｂと同様である。

ここで、前記ステップＳ２０４で述べた単電池の組合せに関する代表的な方法について説明する。充電容量、放電容量が類似する単電池同士を組合せるために類似性指標を算定する式として、例えば式１を用いる。

ここで、Cdist_cells(i-ii)は、単電池iと単電池iiの類似性指標値を、Ccharge_cell(i)、Ccharge_cell(ii)は、それぞれ単電池iと単電池iiの充電容量を、Cdischarge_cell(i)、Cdisharge_cell(ii)は、それぞれ単電池iと単電池iiの放電容量を示す。全ての単電池同士のCdist_cells(i-ii)を算出し、この値が小さい単電池同士を同一の電池モジュールとする。なお、式２で示すように、規格化した充電容量と放電容量を用いて類似性指標値の算出を行っても良い。

ここで、Norm(Ccharge_cell(i))、Norm(Ccharge_cell(ii))は、それぞれ単電池iと単電池iiの規格化充電容量を、Ave(Ccharge_all )は、全対象データの充電容量の平均値を、Std(Ccharge_all )は、全対象データの充電容量の標準偏差を、Norm(Cdischarge_cell(i) )、Norm(Cdischarge_cell(ii))は、それぞれ単電池iと単電池iiの規格化放電容量を、Ave(Cdischarge_all )は、全対象データの放電容量の平均値を、Std(Cdischarge_all )は、全対象データの放電容量の標準偏差を示す。

さらに、式３で示すように、充電容量、放電容量、効率を用いて類似性指標値を算出してもよい。

ここで、Norm(Ceffect_cell(i) )、Norm(Ceffect_cell(ii))は、それぞれ単電池iと単電池iiの規格化効率を、Ave(Ceffect_all )は、全対象データの効率の平均値を、Std(Ceffect_all )は、全対象データの効率の標準偏差を示す。

以上で述べた式１から式３を用いた類似性指標値の算出方法は代表的な例であり、算出方法はこの限りではない。計算に用いるパラメータも、充電容量のみ、放電容量のみ、充電容量と効率のみ、放電容量と効率のみ、充電容量と放電容量のみ、充電容量と放電容量と効率など、対象電池モジュールの性能要求に応じて判定式を作成することが可能である。

以上、実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物も含まれる。

こうした本実施形態によれば、組み合わせる単電池間の性能差を抑制し、充放電サイクル寿命に優れた電池モジュールを構成することが可能となる。

本明細書の記載により、少なくとも次のことが明らかにされる。すなわち、前記単電池選定方法において、単電池の充電容量、放電容量、および充電容量に対する放電容量の比率の少なくともいずれかの値について、所定閾値毎に区分して各単電池のランク分けを行い、互いに同一ランクにある単電池群を１つの電池モジュール向け単電池群として選定するとしてもよい。

また、前記単電池選定方法において、前記採用候補に含まれる単電池間ごとに、各単電池の充電容量、放電容量、および充電容量に対する放電容量の比率の少なくともいずれかの値を所定式に適用して、単電池間毎の類似度を算定し、当該類似度が高い単電池群を１つの電池モジュール向け単電池群として選定するとしてもよい。

また、前記記載の単電池選定方法において、前記採用候補に含まれる各単電池の充電容量および放電容量の少なくともいずれかを測定し、各単電池の充電容量、放電容量、および充電容量に対する放電容量の比率の少なくともいずれかの値が互いに所定範囲にある単電池群を１つの電池モジュール向け単電池群として選定するとしてもよい。

１ 単電池選定システム
１０ 電池モジュール
１１ 単電池
２０、３０ 充放電装置
２１ 充放電測定部
２２ 記憶部
２３ 演算部
２４ ユーザインターフェイス
２５ ネットワークインターフェース
２７ プログラム
２８ テーブル
３１ ローカルエリアネットワーク
３２ 電池モジュール製造システム
３５ 格納装置
３６ モジュール組み立て装置

Claims (8)

1. 電池モジュールに採用する単電池を選定する方法であって、採用候補である複数の単電池のうち、単電池の充電容量、放電容量、および充電容量に対する放電容量の比率の少なくともいずれかの値が、互いに所定範囲にある単電池群を１つの電池モジュール向け単電池群として選定する単電池選定方法。
2. 単電池の充電容量、放電容量、および充電容量に対する放電容量の比率の少なくともいずれかの値について、所定閾値毎に区分して各単電池のランク分けを行い、互いに同一ランクにある単電池群を１つの電池モジュール向け単電池群として選定する請求項１に記載の単電池選定方法。
3. 前記採用候補に含まれる単電池間ごとに、各単電池の充電容量、放電容量、および充電容量に対する放電容量の比率の少なくともいずれかの値を所定式に適用して、単電池間毎の類似度を算定し、当該類似度が高い単電池群を１つの電池モジュール向け単電池群として選定する請求項１に記載の単電池選定方法。
4. 前記採用候補に含まれる各単電池の充電容量および放電容量の少なくともいずれかを測定し、各単電池の充電容量、放電容量、および充電容量に対する放電容量の比率の少なくともいずれかの値が互いに所定範囲にある単電池群を１つの電池モジュール向け単電池群として選定する請求項１に記載の単電池選定方法。
5. 電池モジュールへの採用候補たる各単電池の充電容量、放電容量、および充電容量に対する放電容量の比率の少なくともいずれかの値を格納した記憶部と、
   前記記憶部より、採用候補の各単電池の充電容量、放電容量、および充電容量に対する放電容量の比率の少なくともいずれかの値を読み出し、読み出した値が互いに所定範囲にある単電池群を１つの電池モジュール向け単電池群として選定する演算部と、
   を備える単電池選定システム。
6. 電池モジュールへの採用候補たる各単電池の充電容量、放電容量、および充電容量に対する放電容量の比率の少なくともいずれかの値を格納した記憶部を備えた情報処理装置に、前記記憶部より、採用候補の各単電池の充電容量、放電容量、および充電容量に対する放電容量の比率の少なくともいずれかの値を読み出し、読み出した値が互いに所定範囲にある単電池群を１つの電池モジュール向け単電池群として選定する処理を実行させる単電池選定プログラム。
7. 電池モジュールへの採用候補である複数の単電池のうち、単電池の充電容量、放電容量、および充電容量に対する放電容量の比率の少なくともいずれかの値が、互いに所定範囲にある単電池群を１つの電池モジュール向け単電池群として選定する工程と、当該選定した単電池群に含まれる単電池を電池モジュールに組み込む工程とを含む電池モジュール製造方法。
8. 電池モジュールへの採用候補である複数の単電池を格納する格納装置と、
   前記格納装置に格納された各単電池に関する、充電容量、放電容量、および充電容量に対する放電容量の比率の少なくともいずれかの値を記憶部に記憶し、前記記憶部より、採用候補の各単電池の充電容量、放電容量、および充電容量に対する放電容量の比率の少なくともいずれかの値を読み出し、読み出した値が互いに所定範囲にある単電池群を１つの電池モジュール向け単電池群として選定する単電池選定装置と、
   前記選定した単電池群に含まれる単電池を前記格納装置より抽出し、電池モジュールに組み込むモジュール組み立て装置と、
   を含む電池モジュール製造システム。