KR100749838B1 - 2차 배터리 교체 방법 - Google Patents

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야스히로 다카하시
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도요다 지도샤 가부시끼가이샤
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Abstract

교체 방법은 복수의 배터리 모듈을 직렬 또는 병렬로 전기적으로 접속하여 형성된 배터리 조립체에서 교체될 배터리 모듈을 교체용 신규 배터리 모듈로 교체하기 위해 제공된다. 상기 방법은, 신규 배터리 모듈의 충전 전력량이 교체될 배터리 모듈 이외의 배터리 모듈의 충전 전력량보다 5 내지 20% 작게 신규 배터리 모듈을 충전하는 단계(S110) 및 교체될 배터리 모듈을 충전된 신규 배터리 모듈로 교체하는 단계(S120)를 포함한다.

Description

2차 배터리 교체 방법{SECONDARY BATTERY REPLACEMENT METHOD}
본 발명은 1이상의 2차 배터리가 저하(degradation, 완충전(fully charged) 용량의 감소, 메모리 효과(memory effect) 획득 등을 포함함)되었거나, 1이상의 배터리가 수명이 다했거나 고장난 경우에 복수의 2차 배터리를 직렬 또는 병렬로 전기적으로 접속시켜 형성된 배터리 조립체에서 1이상의 2차 배터리를 교체하기 위한 2차 배터리 교체 방법에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 순수 전기 차량(PEVs) 또는 하이브리드 엔진 차량(HEVs)에 설치된 2차 배터리를 교체하는 방법에 관한 것이다.
2차 배터리의 예로는 리드-산(lead-acid) 배터리, 니켈-카드뮴(Ni-Cd) 배터리, 니켈-금속 수소화물(Ni-MH) 배터리, 리튬 이온 배터리 등이 포함된다. 각각의 2차 배터리는, 고갈되었을 때, 외부 전원 공급 장치에 연결하고 사전 설정된 전류를 배터리에 공급함으로써 배터리가 충전될 수 있는 특성을 가진다. 이러한 특성으로 인하여, 2차 배터리는 다양한 분야에 사용되어 왔다. 예를 들어, 2차 배터리는 엔진의 점화 플러그에 전력을 공급하기 위하여 종래의 자동차에 설치된다.
최근에, 내부 연소 엔진 및 전기 모터가 장착된 많은 전기 차량(PEVs) 및 많은 소위, 하이브리드 차량(HEVs)에는, Ni-MH 배터리의 고출력 밀도 및 고에너지 밀 도(즉, 조밀한 에너지 저장)로 인하여, 전기 모터를 구동시키기 위한 주 전력원으로 Ni-MH 배터리가 채택된다. PEVs 및 HEVs에서 사용하기 위하여, 복수의 단위 배터리를 직렬 또는 병렬로 결합하여 배터리 조립체가 각각 형성되고, 전기 모터에 충분한 전력을 공급하기 위하여 배터리 팩(battery pack)으로 사용된다.
연결된 복수의 배터리 조립체의 형태로, PEVs 및 HEV에 설치된 이러한 Ni-MH 2차 배터리에 관하여, 사용 조건이 적절한 경우에는 긴 내용 연한이 가능하다. 그러나, 보통의 경우에, 배터리 조립체는, 2차 배터리의 개별적인 차이 또는 2차 배터리의 구성 부품들의 결함으로 인하여 개별적으로 한번에 하나씩(one at a time) 이상이 생기거나 내용 연한이 다하게 된다. 배터리 조립체내에, 이상이 생기거나 내용 연한이 다한 2차 배터리가 있는 경우에, 배터리 조립체는 그 정상 기능을 수행할 수 없으며, 시스템 장애를 초래하기 쉽다. 따라서, 일본 특허출원공개 제 2002-15781호는, 배터리 조립체의 1이상의 2차 배터리의 교체 후에 배터리 조립체가 전체적으로 완전한 성능을 산출할 수 있게 하는 2차 배터리 교체 방법을 개시한다.
일본 특허출원공개 제 2002-15781호에 개시된 교체 방법은, 1이상의 2차 배터리가 결함이 있는 것으로 발견된 경우에, 배터리 조립체를 형성하도록 직렬 또는 병렬로 전기적으로 접속되는 1이상의 2차 배터리를 교체 배터리로 교체하는 방법이다. 교체 방법은 : 배터리 조립체를 형성하는 2차 배터리의 사전 설정된 전압 검출 블럭들의 각각의 하나의 전압을 검출하는 단계; 블럭 대 블럭 기준으로 전압 검출 블럭이 여하한의 고장 배터리를 가지는지의 여부를 판정하는 단계; 및 판정 단 계에서 고장으로 밝혀지는 배터리를 포함하는 전압 검출 블럭의 2차 배터리를 교체 배터리로 교체하는 단계를 포함한다.
일본 특허출원공개 제 2002-15781호에 개시된 방법에 따르면, 전체 배터리 조립체를 교체할 필요가 없으며, 2차 배터리 중에 어떤것이 고장난 배터리인지 식별 할 필요가 없다. 대신에, 고장난 배터리를 포함하는 2차 배터리가 기존의 구성에 배터리 전압의 검출 및 제어를 위해 제공된 전압 검출 블럭 단위로 교체된다. 따라서, 고장난 배터리의 검출을 위하여 하드웨어 장치를 추가할 필요없이 소프트웨어를 변경함으로써 이러한 방법을 수행할 수 있다. 따라서, 상기 방법은 교체 배터리 비용을 감소시키고 고장난 배터리의 검출에 관한 비용도 감소시킨다. 또한, 이러한 방법에서, 배터리 조립체를 형성하는 2차 배터리 그룹에서 최고 용량 계층이 교체 배터리로 사용되는 경우에, 배터리 조립체의 용량이 교체 배터리에 의해 제한되지 않아, 배터리 조립체의 성능이 교체 전만큼 높게 유지될 수 있다.
특히, 2차 배터리가 완충전되지 않고 통상 중간 양의 잔여 용량으로 사용되는 HEVs의 적용에 있어서, 이하의 문제점들이 발생할 수 있다 : (1) 배터리 조립체의 2차 배터리의 가변 잔여 용량으로 인하여, 배터리 조립체의 방전 작동은 작은 잔여 용량을 가지는 배터리에 의해 제한되고, 충전 작동은 큰 잔여 용량을 가지는 배터리에 의해 제한되어, 전체 배터리 조립체의 용량을 완전히 이용할 수 없고; (2) 배터리 조립체의 2차 배터리의 가변 자체-방전 특성으로 인하여, 배터리 조립체의 방전 작동이 자체-방전 특성이 큰 배터리에 의해 제한되고, 충전은 방전 특성이 작은 배터리에 의해 제한되어, 가변 잔여 용량이 야기되고; (3) 배터리 조립체 의 2차 배터리의 가변 내부 저항으로 인해, 예를 들어, 내부 저항이 큰 교체 배터리가 배터리 조립체에 편입되는 경우에, 용량의 결정은, 채택된 결정 방법에 따라 실제 용량에 대하여 에러를 일으킬 수 있다.
니켈-금속 수소화물 배터리의 배터리 조립체에 관하여 일본 특허출원공개 제 2002-15781호에 개시된 교체 방법에 따르면, 배터리 조립체로 편입될 때, 교체되지 않는 조립체의 어느 배터리 모듈들보다도 용량 계층이 높은 교체 배터리 모듈 즉, 최상부 용량 계층에 있는 교체 배터리 모듈이 낮은 온도에서 이송되고 저장된 배터리 모듈로부터 선택된다. 교체되지 않은 2차 배터리는 사용중에 획득된 메모리 효과 또는 숙성 저하로 인하여, 도 7A에 도시된 바와 같이, 충전 전력량이 높은 지역(고 SOC 지역)에서 낮은 충전 효율을 가진다. 한편, 교체 배터리 모듈은 여타의 배터리 모듈보다 큰 충전 용량을 가지는 신규 모듈이고, 교체되지 않는 배터리 모듈의 낮은 충전 효율 지역과 동등한 지역에서 정상 충전 효율을 제공한다. 상술된 바와 같이 상이한 충전 효율을 가지는 2차 배터리의 결합에 의해 형성된 배터리 조립체가 이러한 평준화 공정 등과 같은 어떤 특수 공정없이, 충-방전 사이클이 반복되는 경우에, 배터리의 상이한 충전 효율이 가변 충전 상태(SOC)를 일으킨다. 따라서, 배터리 ECU(전기 제어 유닛)가 각 배터리 모듈의 SOC를 계산할 때, 신규 배터리와 교체되지 않는 배터리들간의 SOC의 차가 커져서, 배터리 ECU가 "SOC 변화 이상"으로 진단하여, 도 7B에 도시된 바와 같이 배터리를 보호한다. 고 SOC 지역에서는 신규 배터리가 과충전될 또 다른 가능성이 있다.
본 발명은 상술된 문제점을 해결하기 위한 것이다. 본 발명의 목적은, 교체후에, 평준화 공정 등의 특별한 공정을 수행할 필요 없이, 잘못된 배터리 이상 검출을 피하면서, 배터리 조립체의 배터리 모듈의 교체 후에 전체적으로 배터리 조립체의 최대 성능을 수행할 수 있는 2차 배터리 교체 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 제1형태에 따른 2차 배터리 교체 방법에서, 복수의 2차 배터리를 직렬 또는 병렬로 전기적으로 연결하여 형성된 배터리 조립체내의 교체될 2차 배터리는 교체용 신규 2차 배터리로 교체된다. 상기 방법은, 신규 2차 배터리의 충전 전력량이 교체될 2차 배터리 이외의 배터리 조립체내에 존재하는 2차 배터리의 충전 전력량 미만이 되도록 신규 2차 배터리를 충전하는 단계; 및 교체될 2차 배터리를 충전 단계에서 충전된 신규 2차 배터리로 교체하는 단계를 포함한다.
본 발명의 제1형태에 따르면, 복수의 2차 배터리로 이루어진 배터리 조립체의 2차 배터리가 신규 2차 배터리로 교체될 때, 신규 2차 배터리는 신규 2차 배터리의 충전 전력량이 교체될 2차 배터리 이외에 배터리 조립체내에 존재하는 2차 배터리의 충전 전력량보다 작게 충전된다. 예를 들어, 배터리의 이상시에 HEV에 설치된 배터리 조립체의 15개의 2차 배터리중에 하나가 교체되는 경우에, 신규 2차 배터리는, 신규 2차 배터리의 충전 전력량이 교체될 배터리 이외의 14개의 2차 배터리의 충전 전력량(예를 들어, 14개의 배터리의 충전 전력량의 평균값)의 5 내지 20% 작게 충전된다. 신규 2차 배터리의 이러한 상태 즉, 신규 2차 배터리의 충전 전력량이 14개의 2차 배터리에 관한 충전 전력량과 동일하지 않고 약간 작은 상태가 유지되면서, 신규 2차 배터리가 배터리 조립체로 편입되고, 14개의 2차 배터리와 결합된다. 이에 따라 보강된 배터리 조립체는 낮은 완충전 용량을 가지는 2차 배터리에 대응하여 반복적으로 충방전된다. 따라서, 신규 2차 배터리가 메모리 효과가 없이 때문에, 신규 2차 배터리가 저하되지 않고, 신규 2차 배터리의 작동 지역이 고 SOC 지역으로 점차적으로 이동한다. 본 발명에서는, 배터리 조립체로의 편입 전에 신규 2차 배터리의 충전 전력량이 조립체의 교체되지 않는 2차 배터리보다 작기 때문에, 상술된 고 SOC 지역으로의 이동이 비교적 지연된다. 사용 시간이 증가함에 따라, 신규 배터리가 점차적으로 저하되고 메모리 효과를 획득하게 되어, 그 작동 지역이 저 SOC 지역으로 이동한다. 따라서, 신규 배터리는 단지 충방전 사이클을 통하여 여타의 배터리와 실질적으로 동일한 용량을 가지게 된다. 따라서, 본 발명에 따르면, 교체 후에 평준화 공정 등의 특별한 공정을 수행할 필요 없이, 배터리 이상의 잘못된 검출 또는 신규 배터리의 과충전을 피하면서, 배터리 조립체의 2차 배터리를 신규 2차 배터리로 교체한 후에 전체적으로 배터리 조립체의 최대 성능을 낼 수 있는 2차 배터리 교체 방법을 제공할 수 있다.
본 발명의 제1형태에서, 교체될 2차 배터리는 완충전 용량이 감소된 2차 배터리 또는 메모리 효과가 있는 2차 배터리일 수 있다. 이러한 경우에, 완충전 용량이 감소된 2차 배터리 또는 메모리 효과가 있는 2차 배터리를 교체함으로써 전체적으로 배터리 조립체의 최대 성능을 낼 수 있는 2차 배터리 교체 방법을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 제1형태에서, 교체 단계는, 온도가 높은 배터리 조립체의 부분으로 충전된 신규 2차 배터리를 편입하는 단계를 포함할 수 있다. 신규 2차 배터리는 온도의 영향으로 인해 더 빨리 저하되기 때문에, 이러한 편입 단계는 배터리 조립체의 2차 배터리의 성능 평준화를 가속화시킨다.
또한, 본 발명의 제1형태에서, 충전 단계는, 신규 2차 배터리의 충전 전력량이 교체될 2차 배터리 이외의 2차 배터리의 충전 전력량보다 5 내지 20% 작게 신규 2차 배터리를 충전하는 단계를 포함할 수 있다. 이러한 충전 단계는 충전 전력량의 차가 20%이상이 되는 것을 피할 수 있어, 배터리 ECU에 의한 배터리 이상의 검출을 피할 수 있다. 충전 단계는 또한, 충전 전력량의 차가 5% 미만이 되는 것을 피할 수 있어, 평준화 실패를 피할 수 있다.
또한, 2차 배터리는 니켈-금속 수소화물 배터리일 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 배터리 교체 공정 루틴을 예시하는 흐름도;
도 2는 충전 전력량과 모듈 전압간의 관계를 나타내는 다이어그램(제1다이어그램);
도 3은 충전 전력량과 모듈 전압간의 관계를 나타내는 다이어그램(제2다이어그램);
도 4는 충전 전력량과 모듈 전압간의 관계를 나타내는 다이어그램(제3다이어그램);
도 5는 배터리에서 발생하는 화학 반응의 개략적인 설명도;
도 6A 및 도 6B는 신규 모듈의 편입(incorporation)시와 편입 후의 모듈의 상태를 나타내는 도면;
도 7A 및 도 7B는 종래의 교체 방법의 문제점을 나타내는 도면.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예가 첨부된 도면을 참조하여 후술된다. 이하의 설명에서, 동일한 구성 요소들은 동일한 참조 부호로 표시된다. 이러한 동일한 구성 요소에는 동일한 명칭이 제공되며, 동일한 기능을 수행한다. 동일한 구성 요소들의 상세한 설명은 여러번 반복되지 않는다.
본 발명의 "2차 배터리"는 단일 단위 전지에 의한 배터리 조립체 또는 복수의 단위 전지들을 일체로 연결한 배터리 조립체로 형성된 모노-블럭식(mono-block type) 배터리 모듈을 일컫는다. 본 발명의 "2차 배터리"는 전기적으로 직렬 또는 병렬로 접속된 배터리 조립체의 2차 배터리에 한정되는 것이 아니며, 직렬 또는 병렬로 결합되는 배터리 조립체 시스템내의 2차 배터리도 포함한다.
본 실시예와 관련되어, Ni-MH 2차 배터리 즉, 알칼리 2차 배터리의 종류가 기술된다. 본 실시예에서 Ni-MH 2차 배터리의 예로 제공되는 것은, 그 단측면(short-side surface)에 6개의 직사각형 평행 육면체 형상의 배터리 단지(jar)들을 일체로 연결하여 배터리 단지 조립체(battery jar assembly)가 형성되고, 각 배터리 단지의 상면 개구부를 뚜껑으로 일체로 폐쇄하고, 배터리 단지의 인접한 단측면의 상단부에서 서로 인접한 단위 전지들이 일체로 연결되는 배터리(이하, "배터리 모듈"이라 일컬어짐)이다.
블럭은 6개의 배터리 단지를 각각 가지는 2개의 모듈에 의해 형성되고, 교체는 블럭 대 블럭 기준으로 수행될 수 있는 것으로 가정한다. 그러나, 이하의 설명 은 모듈대 모듈 기준으로 교체가 수행될 수 있는 것으로 가정한다.
각각의 전지의 평가 전압(rated voltage)이 1.2 V이기 때문에, 블럭의 평가 전압은 14.4 V이다. 하이브리드 엔진 차량(HEV)에 대략 15개의 블럭을 직렬로 연결하여 형성된 배터리 조립체가 장착된다(평가 전압은 216 V이다).
상술된 방식으로 2차 배터리 모듈을 교체하는 방법이 도 1을 참조하여 기술된다.
도 1을 참조하면, 단계(100)에서, 교체될 배터리 모듈이 선택된다. 이 단계에서, 교체될 배터리 모듈의 선택은 배터리 모듈상에서 검출되는 OCV(개방 회로 전압), SOC, 방전 상태, 내부 저항값, 완충전 용량, 자체 방전 상태 등을 토대로 한다. 예를 들어, 내부 저항값이 증가한 배터리 모듈 또는 완충전 용량이 감소한 배터리 모듈이 교체될 배터리 모듈로 선택된다.
S110에서, 신규 모듈이 배터리 조립체에 편입되기 전에, 교체 배터리 모듈 즉, 신규 배터리 모듈에 대한 예비 교체 공정이 수행된다. 예비 교체 공정에서, 교체 배터리 모듈은, 교체 배터리 모듈의 충전 전력량이 도 2에 도시된 바와 같이, 교체되지 않는 배터리 모듈에 관하여 검출된 충전 전력량보다 5 내지 20% 작게 충전된다. 예를 들어, 교체되지 않는 배터리 모듈의 충전 전력량이 3.0 Ah인 경우에, 교체 배터리 모듈은 도 2에 도시된 바와 같이 2.4 내지 2.85 Ah까지 충전된다. 대조적으로, 종래의 기술에서는, 교체되지 않는 배터리 모듈의 충전 전력량이 3.0 Ah인 경우에, 도 3에 도시된 바와 같이, 교체 배터리 모듈도 3.0 Ah까지 충전된다.
S120에서, 교체될 배터리 모듈이 교체 배터리 모듈로 교체된다. 이 단계에 서, 교체 배터리 모듈은 온도가 가장 높아지는 배터리 조립체의 위치에 편입될 것이다. 온도가 가장 높아지는 배터리 조립체의 위치는 예를 들어, 조립체내의 복수의 배터리 모듈의 중간에 배치된 배터리 모듈의 위치 또는 냉각 기류를 받아들일 수 없는 배터리 모듈의 위치이다.
교체 대상 배터리 모듈을 교체 배터리 모듈로 상술된 방식으로 교체함으로써 보강되는(rebuilt) 배터리 모듈의 작동이 기술된다.
보강된 배터리 조립체는, 성능이 실질적으로 동등한 교체되지 않는 배터리 모듈에 대응하는 충-방전 공정을 겪는다. 이러한 공정중에, 배터리 ECU는 충-방전 상태를 제어한다. 도 4에 도시된 바와 같이, Ni-MH 2차 배터리는 고 SOC 지역에 충전 효율이 낮은 지역을 가진다. 이것이 후술된다.
도 5를 참조하여, Ni-MH 2차 배터리내에서 발생하는 화학 반응이 기술된다. 정상 반응 상태의 충전 공정중에, 양전극측에서 후술되는 반응(1)이 발생하고, 반응(2)이 음전극측에서 발생한다. 배터리에서 전체적으로 반응(3)이 발생한다. 방전 공정중에는, 상기 반응이 반대 방향으로 발생한다. 이하의 화학식에서, "M"은 수소-저장 합금을 나타낸다.
Figure 112005028858145-pct00001
Figure 112005028858145-pct00002
Figure 112005028858145-pct00003
과충전시에, 상술된 화학 반응과 함께, 후술되는 반응(4)이 양전극측에서 발생하고, 반응(5) 및 반응(6)이 음전극측에서 발생한다.
Figure 112005028858145-pct00004
Figure 112005028858145-pct00005
Figure 112005028858145-pct00006
(SOC가 대략 80% 이상인)과충전시의 반응은 정상 충전 공정시에도 부분적으로 발생한다. 과충전 공정시에는, 과충전-시간 반응(overcharge-time reaction)만 발생한다.
과충전 상태가 유지되면서, 배터리 조립체의 주 재생(main replay)이 턴오프되는 경우에, 재결합 반응이 발생한다. 재결합 반응에 관하여, 화학식(7) 및 (8)로 표현되는 반응이 2차 배터리에서 발생한다.
Figure 112005028858145-pct00007
Figure 112005028858145-pct00008
화학식(7) 및 (8)에서 알 수 있듯이, 수소 저장 합금에 저장된 수소는 산소 가스를 환원시키고, 수소 저장 합금은 합금의 발수성(water-repellency)으로 인하여 2차 배터리내에 수소를 저장한다. 재결합 반응에 있어서, 발열 반응(9)이 2차 배터리내에서 전체적으로 발생한다.
Figure 112005028858145-pct00009
이러한 열 발생은 80%를 초과하는 SOC 지역에서 발생한다. 즉, 2차 배터리를 충전하기 위해 공급된 전기 에너지의 일부가 저장되지 않고 열 에너지로 변환된다. 따라서, 충전 효율이 감소한다. 따라서, 일반적으로, 충-방전 지역은 80%를 초과하는 SOC 지역을 피하도록 설정된다.
충전 효율이 낮은 지역을 피하기 위한 이러한 설정은, 낮은 완충전 용량을 가지는 2차 배터리(교체되지 않는 배터리 모듈)에 대응하여 결정된다. 사전 설정된 설정의 충-방전 사이클 내내, 신규 2차 배터리가 저하되지 않고, 신규 배터리 모듈은 메모리 효과가 없다. 따라서, 신선함 배터리 모듈의 작동 지역을 고 SOC 지역으로 점차적으로 이동시킨다. S11O의 예비 교체 공정으로 인해, 신규 배터리 모듈이 충-방전 공정의 개시시에 교체되지 않는 배터리 모듈보다 작은 충전 전력량을 가지기 때문에, 상술된 고 SOC 지역으로의 이동이 상대적으로 지연된다. 따라서, 충전 효율이 낮아지지 않고, 전체적으로 배터리 조립체의 최대 성능을 산출할 수 있다.
사용 시간이 증가함에 따라, 신규 배터리 모듈이 점차적으로 저하되고 메모 리 효과를 획득하여, 그 작동 지역이 저 SOC 지역으로 이동한다. 즉, 충-방전 공정의 반복 사이클 후에, 신규 배터리 모듈이 여타의 배터리 모듈과 동일한 용량을 가지게 된다.
도 6A에 도시된 바와 같이, 배터리 조립체의 보강시에 배터리 조립체내의 교체(신규) 배터리 모듈의 충전 상태는 교체되지 않는 배터리 모듈의 충전 상태보다 5 내지 20% 낮다. 이러한 신규 배터리 모듈은 온도가 높은 배터리내의 중심 위치에 또는 그 근처에 배치된 배터리 모듈로 편입된다. 반복되는 충-방전 사이클에 따라 일정 양의 HEV의 주행 시간 후에, 숙성(aging) 저하 및 메모리 효과로 인해 신규 배터리 모듈의 작동 지역이 초기 기간 동안의 고 SOC측으로부터 저 SOC측으로 이동하여, 배터리 모듈의 용량이 도 6B에 도시된 바와 같이 적절하게 평준화된다. 배터리 조립체로의 편입시에, 교체 배터리 모듈이 충전 상태가 교체되지 않는 배터리 모듈의 충전 상태와 동일한 (즉, 모듈들의 충전 전력량이 동일한)경우에, 교체 배터리 모듈은 충전 효율이 낮은, 고 SOC 지역으로 보다 빠르게 이동하여, 배터리 모듈의 적절한 평준화가 달성될 수 없다.
본 실시예의 예비 교체 공정에서, 편입될 교체 배터리 모듈은 교체되지 않는 배터리 모듈 보다 5 내지 20% 적은 충전 전력량으로 설정되지만, 이러한 공정의 기준은 오히려 SOC일 것이다.
상술된 실시예들은 주로 예시적인 것으로 이러한 형태에 제한되지 않는 것을 이해하여야 한다. 본 발명의 범위는 상술된 내용에 의해 한정되는 것이 아니라, 첨부된 청구항에 의해 한정되고, 첨부된 청구항의 범위내에서 모든 수정이 이루어 질 수 있음을 유의하여야 한다.

Claims (6)

  1. 복수의 2차 배터리를 직렬 또는 병렬로 전기적으로 접속시켜 형성된 배터리 조립체에서 교체될 2차 배터리를 신규 2차 배터리로 교체하는 2차 배터리 교체 방법에 있어서,
    상기 신규 2차 배터리의 충전 전력량이 상기 교체될 신규 배터리 이외에 상기 배터리 조립체내에 존재하는 2차 배터리의 충전 전력량보다 작게 상기 신규 2차 배터리를 충전하는 단계; 및
    상기 교체될 2차 배터리를 상기 충전 단계에서 충전된 상기 신규 2차 배터리로 교체하는 단계를 포함하는 2차 배터리 교체 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 교체될 2차 배터리는 완충전 용량이 감소된 2차 배터리 또는 메모리 효과를 가지고 있는 2차 배터리인 것을 특징으로 하는 2차 배터리 교체 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 교체 단계는, 온도가 높은 상기 배터리 조립체의 부분으로 상기 충전된 신규 2차 배터리를 편입시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 2차 배터리 교체 방법.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 충전 단계는 상기 신규 2차 배터리의 충전 전력량이 상기 교체될 2차 배터리 이외의 상기 2차 배터리의 충전 전력량보다 5 내지 20% 작게 상기 신규 2차 배터리를 충전하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 2차 배터리 교체 방법.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 2차 배터리는 니켈-금속 수소화물 배터리인 것을 특징으로 하는 2차 배터리 교체 방법.
  6. 2차 배터리 교체 방법에 있어서,
    복수의 2차 배터리를 직렬 또는 병렬로 전기적으로 접속시켜 형성된 배터리 조립체내에서 교체될 2차 배터리를 선택하는 단계;
    신규 2차 배터리의 충전 전력량이 상기 교체될 2차 배터리 이외에 상기 배터리 조립체내에 존재하는 2차 배터리의 충전 전력량보다 작게 상기 신규 2차 배터리를 충전하는 단계; 및
    상기 교체될 2차 배터리를 상기 충전 단계에서 충전된 상기 신규 2차 배터리로 교체하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 2차 배터리 교체 방법.
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