KR101398344B1

KR101398344B1 - 중고 2차 전지의 선별 방법, 리빌트 전지 팩, 이것을 사용한 차량 및 전지 사용 기기, 및 리빌트 전지 팩의 제조 방법

Info

Publication number: KR101398344B1
Application number: KR1020127025626A
Authority: KR
Inventors: 마사노리 이또오
Original assignee: 도요타지도샤가부시키가이샤
Priority date: 2010-03-31
Filing date: 2010-03-31
Publication date: 2014-05-23
Also published as: EP2555311A4; JPWO2011121755A1; US20130015702A1; JP5370583B2; KR20120135295A; CA2795083C; EP2555311A1; EP2555311B1; CA2795083A1; CN102823054A; WO2011121755A1; US9515355B2; CN102823054B

Abstract

적절한 중고 2차 전지의 선별 방법, 이 선별 방법으로 선별한 특성이 일치된 중고 2차 전지를 사용한 리빌트 전지 팩, 이것을 사용한 차량 및 전지 사용 기기 및 중고 2차 전지를 사용하면서도, 각 전지의 특성이 일치된 리빌트 전지 팩을 제조하는 제조 방법을 제공한다. 본 발명의 중고 2차 전지의 선별 방법은, 사용 기간에 대한 전지 저항(BRD)의 특성이 배스터브 형상을 나타내는 전지(1)에 대해서, 그 전지 저항(BRD)을 측정하는 저항 측정 스텝(S2)과, 전지(1)가 초기 저항 고 기간(A) 또는 종기 저항 고 기간(C)과, 중기 저항 저 기간(B) 중 어디에 있는지를 식별하는 기간 임계치(Rp)에 비하여, 전지(1)의 전지 저항(BRD)이 큰지 작은지의 여부를 판별하는 저항 판별 스텝(S4)을 구비한다.

Description

중고 2차 전지의 선별 방법, 리빌트 전지 팩, 이것을 사용한 차량 및 전지 사용 기기, 및 리빌트 전지 팩의 제조 방법 {METHOD FOR SCREENING USED SECONDARY BATTERY, REBUILT BATTERY PACK, VEHICLE AND BATTERY OPERATED DEVICE INCORPORATING SAME, AND METHOD FOR MANUFACTURING REBUILT BATTERY PACK}

본 발명은, 이미 사용된 중고 2차 전지의 선별 방법, 이 선별 방법으로 선별한 중고 2차 전지를 사용한 리빌트 전지 팩, 이것을 사용한 차량 및 전지 사용 기기에 관한 것이다. 또한, 중고 2차 전지를 사용한 리빌트 전지 팩의 제조 방법에 관한 것이다.

최근 연구 개발에 의해, 하이브리드 자동차나 전기 자동차가 실용화되어 있다. 이러한 자동차용의 2차 전지에는, 니켈 수소 2차 전지나 리튬 이온 2차 전지 등의 고용량 고출력의 2차 전지(이하, 단순히 전지라고도 함)가 사용된다.

그런데, 이러한 2차 전지의 사용이 본격화되면, 차의 폐기나 전지(조전지)의 교환 등에 의해, 중고 2차 전지가 다수 발생하게 된다. 그런데, 이 중고 2차 전지 중에는 고장나 있거나, 특성 불량 혹은 수명이 다 된 것도 포함되지만, 아직 사용 가능한 전지도 많이 포함되어 있는 것이 예상된다. 이로 인해, 환경상의 요청 및 전지 제조에 수반하는 자원이나 에너지 유효 이용의 관점 등으로부터도, 중고 2차 전지를 적절하게 재사용하는 것이 요구되고 있다. 또한, 조전지 중에서, 고장 혹은 크게 열화한 특정 전지를 제거하고, 이 대신에 다른 전지를 보충하는 데 있어서, 새로운 전지를 사용하지 않고 중고 2차 전지를 사용하는 경우도 생각할 수 있다.

그러나 아직 사용 가능한 전지라고 해도, 각각의 중고 2차 전지는 제조되고나서 중고품으로서 모이게 되기까지의 사이에, 여러 이력을 경유하는 것이 예측된다. 전지의 특성은, 제조 시의 편차도 존재하지만, 그 후의 사용 이력[예를 들어, 사용 연수나 사용 형태(대부분 대전류를 흐르게 하여 충전·방전을 시켰는지의 여부, 한랭지나 혹서지 등 열적 환경)]의 차이에 의해, 특성 및 열화 정도가 크게 다르다.

한편, 자동차용 등에서는 전지를 단독으로 사용하는 것은 적고, 중고 2차 전지에 대해서도 복수 개(예를 들어 12개)를 모아 전지 팩(작은 전지 팩)을 재구성 (리빌트)하고, 또한 나아가, 이 전지 팩을 복수 사용해서 조전지(큰 전지 팩)를 재구성(리빌트)하고, 이것을 자동차에 탑재하여 사용하는 경우가 많다.

그런데, 동일한 품번(모델 넘버)의 중고 2차 전지를 모아서 전지 팩으로 한 경우에, 사용한 중고 2차 전지끼리의 특성이나 열화 정도가 다른 경우에는, 충전이나 방전 시에 전지끼리 혹은 전지 팩끼리의 사이에서 그 거동이 다르게 되어, 적절한 충방전을 할 수 없거나, 경우에 따라서는 전지의 고장이라고 진단될 우려가 있다. 혹은, 전지 팩을 형성(리빌트)했음에도, 조기에 일부의 전지가 수명이 되어, 리빌트한 전지 팩 자신이 조기에 사용 불가능해질 우려도 있다.

본 발명은, 이러한 문제점을 감안해서 이루어진 것이며, 적절한 중고 2차 전지의 선별 방법을 제공하는 데 있다. 또한, 이 선별 방법으로 선별한 특성이 일치된 중고 2차 전지를 사용한 리빌트 전지 팩을 제공하는 데 있다. 또한, 이것을 사용한 차량 및 전지 사용 기기를 제공하는 데 있다. 또한, 중고 2차 전지를 사용하면서도, 각 전지의 특성이 일치된 리빌트 전지 팩을 제조하는 제조 방법을 제공하는 데 있다.

(1) 상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 형태는, 사용 가능 기간의 초기 단계에 전지 저항이 서서히 저하되는 동시에, 전지 저항이 상대적으로 높은 초기 저항 고 기간이 나타나고, 사용 가능 기간의 중기 단계에 전지 저항이 상대적으로 낮은 중기 저항 저 기간이 나타나고, 사용 가능 기간의 종기 단계에 전지 저항이 서서히 상승하는 동시에, 전지 저항이 상대적으로 높은 종기 저항 고 기간이 나타나는 특성을 갖는 2차 전지에 관한, 이미 사용된 중고 2차 전지의 선별 방법이며, 상기 중고 2차 전지의 전지 저항을 측정하는 저항 측정 스텝과, 상기 중고 2차 전지가 상기 초기 저항 고 기간 또는 종기 저항 고 기간과 상기 중기 저항 저 기간 중 어디에 있는지를 식별하는 기간 임계치에 비해, 상기 중고 2차 전지의 전지 저항이 큰지 작은지의 여부를 판별하는 저항 판별 스텝을 구비하는 중고 2차 전지의 선별 방법이다.

그런데 자동차용 등의 고용량 고출력의 Ni-MH 2차 전지나 리튬 이온 2차 전지 등의 전지에서는, 이것을 사용한 경우의 전지 저항(DC-IR법 혹은 AC-IR법에 의한 전지의 저항)의 경시 변화를 관찰하면, 개략 배스터브(bathtub) 곡선을 그리는 것을 알 수 있었다.

즉, 초기 단계에서는 비교적 전지 저항이 높아, 사용 시간의 경과와 함께 전지 저항이 감소된다. 이 기간은, 예를 들어 자동차 용도의 2차 전지에서는 사용(운전) 상황에도 의하지만, 수 개월 내지 2년 정도 계속된다.

그 후의 중기 단계에서는 전지 저항은 상대적으로 낮아, 사용 시간이 경과해도 변화되지 않고, 거의 일정해진다. 이 기간은, 예를 들어 자동차 용도의 2차 전지에서는 5 내지 10년 정도 계속된다.

또한 그 후의 종기 단계에서는, 사용 시간과 함께 전지 저항이 증가해, 비교적 전지 저항이 높아진다. 이 기간은, 예를 들어 자동차 용도의 2차 전지에서는, 1, 2년 정도 계속된다. 그 후, 전지 저항이 허용 최대 저항치를 초과하면, 전지는 수명이 다 된다.

이에 반해, 상술한 선별 방법에서는 상술한 특성을 갖는 중고 2차 전지에 대해서, 저항 판별 스텝에서, 중고 2차 전지의 전지 저항을 이용하여, 이 판단 대상의 중고 2차 전지가, 전지 저항이 높은 초기 저항 고 기간(이하, A 기간이라고도 함) 또는 종기 저항 고 기간(이하, C 기간이라고도 함)과, 전지 저항이 낮은 중기 저항 저 기간(이하, B 기간이라고도 함) 중 어떤 시기에 있는 전지인지를 선별한다. 이에 의해, 중고 2차 전지에 관하여 초기 저항 고 기간 또는 종기 저항 고 기간에 있는 것과 중기 저항 저 기간에 있는 것을, 용이하면서도 적절하게 선별할 수 있다.

또, 선별에 사용하는 2차 전지의 전지 저항으로서는 DC-IR법에 의해 측정한 전지의 직류 저항이나 AC-IR법에 의해 측정한 전지의 교류 저항을 들 수 있다.

또한, 설정하는 기간 임계치로서는, 예를 들어 사용 당초의 전지를 취할 수 있는 전지 저항의 최소치보다도 낮게, 중기 저항치 저 기간의 전지를 취할 수 있는 전지 저항의 최대치 이상의 값으로 한 것을 들 수 있다.

(2) 게다가, 상술한 중고 2차 전지의 선별 방법이며, 상기 기간 임계치보다도 상기 전지 저항이 큰 중고 2차 전지에 대해서, 당해 중고 2차 전지의 사용 이력 정보를 기초로 하여, 당해 중고 2차 전지가 상기 초기 저항 고 기간에 속해 있는 것인지, 상기 종기 저항 고 기간에 속해 있는 것인지를 판별하는 기간 판별 스텝을 구비하는 중고 2차 전지의 선별 방법으로 하면 좋다.

이 중고 2차 전지의 선별 방법에서는, 기간 임계치보다도 전지 저항이 큰 전지, 즉 초기 저항 고 기간(A 기간) 또는 종기 저항 고 기간(C 기간)에 있는 중고 2차 전지에 대해서, 기간 판별 스텝에서, 당해 중고 2차 전지의 사용 이력 정보를 기초로 하여, 이 중고 2차 전지가 초기 저항 고 기간(A 기간)에 속해 있는 것인지, 종기 저항 고 기간(C 기간)에 속해 있는 것인지를 판별한다.

이에 의해, 상술한 특성을 갖는 중고 2차 전지에 대해서, 이 중고 2차 전지가 3개의 기간 중 어떤 기간(단계)에 있는 것인지를 적절하게 식별하여, 재사용이나 폐기 등의 처리를 적절하게 행할 수 있다.

또한, 복수의 중고 2차 전지를 모아서 전지 팩을 재구성하는 경우에도, 단계(기간)의 동일한 중고 2차 전지를 모아서 전지 팩을 구성할 수 있어, 전지 간의 특성 편차에 기인하는 일부의 전지에 대한 과전압이나 과충전 등의 문제를 방지하여, 안정된 특성의 전지 팩을 구성할 수 있다.

또, 사용 이력 정보로서는 전지의 제조 연월일, 전지의 사용 개시 연월일, 전지의 사용 기간, 전지의 가동 시간(실사용 시간) 등을 들 수 있다.

또한, 중고 2차 전지의 사용 이력 정보로서, 당해 중고 2차 전지가 자동차용일 경우에는 전지가 사용된 기간 동안의 자동차의 주행 거리를 이용할 수도 있다.

(3) 또한, 전술한 중고 2차 전지의 선별 방법이며, 상기 기간 임계치보다도 상기 전지 저항이 작은 중고 2차 전지를, 전지 저항의 크기에 따라, 다시 복수의 층으로 층별하는 저항 층별 스텝을 구비하는 중고 2차 전지의 선별 방법으로 하면 좋다.

동일한 중기 저항 저 기간(B 기간)에 속하는 중고 2차 전지라도, 전지 저항의 값에는 편차가 있다.

이에 반해, 이 전지의 선별 방법에서는 기간 임계치보다도 전지 저항이 작은 중고 2차 전지일 경우, 즉 당해 중고 2차 전지가 중기 저항 저 기간(B 기간)에 속하는 경우에, 저항 층별 스텝에 있어서, 다시 전지 저항의 크기에 따라 층별한다. 이에 의해, 중기 저항 저 기간에 속하는 중고 2차 전지에 대해서, 더욱 미세하게 층별을 할 수 있어, 보다 비슷한 특성의 중고 2차 전지를 각각 모을 수 있다.

(4) 또한 전술한 중고 2차 전지의 선별 방법이며, 상기 중고 2차 전지는 그 사용 가능 온도 범위 내에 있어서, 전지의 직류 저항이 전지의 온도가 낮아질수록 높아지고, 또한 비교적 고온의 고온 영역에서는 온도에 의한 직류 저항의 변화가 작고, 비교적 저온의 저온 영역에서는 온도에 의한 직류 저항의 변화가 크고, 또한 고온 영역에 있어서의 직류 저항의 3배 이상의 직류 저항을 갖고, 고온 영역과 저온 영역 사이의 중간 온도 영역에서는 전지의 온도가 낮아질수록, 직류 저항이 가속적으로 커지는 특성이 있고, 상기 기간 임계치보다도 상기 전지 저항이 작거나, 또는 상기 저항 층별 스텝에서 층별한 중고 2차 전지를, 상기 중간 온도 영역의 환경 하에서 허용 최소 전압으로부터 허용 최대 전압까지의 허용 전압 범위 중 상측 1/5의 고전압 범위 내의 소정의 방전 개시 전압으로부터 정전력 방전 또는 정전류 방전시켜, 상기 허용 전압 범위 중 하측 1/5의 저전압 범위 내의 소정의 방전 종료 전압에 이르기까지의 방전 시간의 길이를 기초로 하여, 다시 복수의 층으로 층별하는 방전 시간 층별 스텝을 구비하는 중고 2차 전지의 선별 방법으로 하면 좋다.

이 전지의 선별 방법에서는, B 기간의 또는 저항 층별 스텝에서 층별한 중고 2차 전지를, 전지의 직류 저항이 고온 영역보다도 약간 높아지는 중간 온도 영역의 환경 하에서 정전력 방전 또는 정전류 방전시켰을 때의, 방전 종료 전압에 이르기까지의 방전 시간의 길이를 기초로 하여, 다시 복수의 층으로 층별한다.

이로 인해, 전지 저항(DC-IR법, AC-IR법)의 측정으로는 알 수 없는 비교적 저온의 중간 온도 영역의 환경 하에서의 전지 특성의 차이를 적절하게 검지하여, 각 전지를 층별할 수 있다. 이로 인해, 중고 2차 전지에 대해서, 더욱 미세하게 층별을 할 수 있어, 보다 비슷한 특성의 중고 2차 전지끼리를 각각 모을 수 있다.

특히, 비교적 온도가 낮아, 전지의 직류 저항이 약간 높아지는 중간 온도 영역의 환경 하에서의 특성이 비슷한 전지를, 층별로 각각 모을 수 있다. 이리하여, 비교적 저온의 중간 온도 영역의 환경 하에서의 전지의 실사용에 있어서, 전지끼리의 특성 차이가 나타나기 어려워 특성이 안정된 전지 팩이나 이것을 조합한 조전지(큰 전지 팩)를, 쉽게 구성할 수 있다.

또, -30℃ 내지 60℃ 정도의 온도 범위를 사용 온도 영역으로 하는 니켈 수소 2차 전지나 Li 이온 2차 전지에 있어서는, 중간 온도 영역으로서는 개략 -20℃ 내지 10℃의 범위가 해당된다. 또한 이 경우, 저온 영역은 -30℃ 내지 -20℃의 범위가 해당되고, 고온 영역은 10℃ 내지 60℃의 범위가 해당된다. 또한, 고온 영역에 비해, 저온 영역에서는 직류 저항은 3배 이상의 값이 된다.

또한, 방전 개시 전압으로서는 허용 최소 전압으로부터 허용 최대 전압까지의 허용 전압 범위를 5 등분한 5개의 범위 중 가장 위의 범위인 상측 1/5의 고전압 범위 내의 적당한 전압치를 선택하면 된다. 허용 최대 전압[만충전(SOC : 100％)의 전압]에 가까운 값으로부터 방전을 개시시키는 것으로, 비교적 충전량이 많은 상태의 전지 특성을, 방전 시간에 반영할 수 있기 때문이다. 따라서, 방전 개시 전압으로서는 그 중에서도 허용 최대 전압[만충전(SOC : 100％)]의 전압치로 하는 것이 바람직하다.

또한, 방전 종료 전압으로서는 허용 최소 전압으로부터 허용 최대 전압까지의 허용 전압 범위를 5 등분한 5개의 범위 중 가장 아래의 범위인 하측 1/5의 저전압 범위 내의 적당한 전압치를 선택하면 된다. 허용 최소 전압[완전 방전(SOC : 0％)의 전압]에 가까운 값까지 방전을 시킴으로써, 비교적 충전량이 낮은 상태의 전지 특성을, 방전 시간에 반영할 수 있기 때문이다. 따라서, 방전 종료 전압으로서는 그 중에서도 허용 최대 전압[완전 방전(SOC : 0％)]의 전압치로 하는 것이 바람직하다.

또한, 정전력 방전 혹은 정전류 방전 시에 흐르게 하는 전류의 크기로서는, 전지를 실사용하는 경우에 흐르게 하는 전류의 범위 내, 예를 들어 전지를 차량 탑재할 경우에는, 차량 탑재한 경우에 흐르게 할 수 있는 최대의 전류 이하로 하는 것이 좋다. 또한, 10C 이하로 하는 것이 바람직하다. 큰 전류를 흐르게 하면, 방전이 단시간에 종료되므로, 방전 시간의 계측 정밀도가 낮아져, 적절하게 비교하기 어려워진다. 또한, 큰 전류를 방전시키기 위해서 발생하는 전해액 저항에 의한 전압 강하의 영향이 커, 전지 전극의 특성 열화에 기인하는 방전 시간의 변화를 파악하기 어려워지기 때문이다.

따라서, 전술한 어느 하나에 기재된 중고 2차 전지의 선별 방법이며, 상기 기간 임계치보다도 상기 전지 저항이 작은 중고 2차 전지를, 10℃ 내지 -20℃의 환경 하에서 만충전의 상태로부터 10C 이하의 전류로 정전력 방전 또는 정전류 방전시켰을 때의 허용 최소 전압에 이르기까지의 방전 시간의 길이를 기초로 하여, 다시 복수의 층으로 층별하는 방전 시간 층별 스텝을 구비하는 중고 2차 전지의 선별 방법으로 하는 것이 바람직하다.

게다가, 이 선별 방법에서는 방전에 의해 변화시키는 전압의 범위가 넓다. 이로 인해, 전지 특성의 차이에 의한 방전 시간의 차이가 크게 나타나, 더욱 적절하게 각 전지를 층별할 수 있다.

(5) 또한, 사용 가능 기간의 초기 단계에 전지 저항이 서서히 저하되는 동시에, 전지 저항이 상대적으로 높은 초기 저항 고 기간이 나타나고, 사용 가능 기간의 중기 단계에 전지 저항이 상대적으로 낮은 중기 저항 저 기간이 나타나고, 사용 가능 기간의 종기 단계에 전지 저항이 서서히 상승하는 동시에, 전지 저항이 상대적으로 높은 종기 저항 고 기간이 나타나는 특성을 갖고, 이미 사용된 복수의 중고 2차 전지를 모아 재구성하여 이루어지는 리빌트 전지 팩이며, 상기 중고 2차 전지는 모두 상기 구성 (1)에 기재된 중고 2차 전지의 선별 방법에 의해, 상기 중기 저항 저 기간에 있게 된 리빌트 전지 팩으로 하면 좋다.

이 리빌트 전지 팩에서는, 선별에 의해 중기 저항 저 기간(B 기간)에 있게 된 전지를 사용하고 있다. 이로 인해, 전지 팩에 사용되고 있는 전지 간에서의 특성 편차가 적어, 전지 간의 특성 편차에 기인하는 일부의 전지에 대한 과전압이나 과충전 등의 문제를 방지할 수 있다. 게다가, B 기간의 전지를 사용하고 있으므로, 사용해도 각 전지의 특성 변화가 적어 안정된 특성을 갖는 리빌트 전지 팩으로 할 수 있다.

또한, C 기간의 전지가 혼입되어 있지 않으므로, 리빌트 전지 팩 내의 전지의 일부가 조기에 수명이 다 되어, 리빌트 전지 팩이 조기에 사용 불가능해지는 문제도 방지할 수 있다.

또, 리빌트 전지 팩에는 전지를 복수 모아서 전지 팩으로 한 것 외에도, 이러한 전지 팩을 복수 조합해서 조전지(큰 팩 전지)도 포함된다.

(6) 또한, 사용 가능 기간의 초기 단계에 전지 저항이 서서히 저하되는 동시에, 전지 저항이 상대적으로 높은 초기 저항 고 기간이 나타나고, 사용 가능 기간의 중기 단계에 전지 저항이 상대적으로 낮은 중기 저항 저 기간이 나타나고, 사용 가능 기간의 종기 단계에 전지 저항이 서서히 상승하는 동시에, 전지 저항이 상대적으로 높은 종기 저항 고 기간이 나타나는 특성을 갖고, 이미 사용된 복수의 중고 2차 전지를 모아 재구성하여 이루어지는 리빌트 전지 팩이며, 상기 중고 2차 전지는, 모두 상기 구성 (2)에 기재된 중고 2차 전지의 선별 방법에 의해, 상기 초기 저항 고 기간에 있게 된 리빌트 전지 팩으로 하면 좋다.

이 리빌트 전지 팩에서는, 선별에 의해 초기 저항 고 기간(A 기간)에 있게 된 전지를 사용하고 있다. 이로 인해, 전지 팩에 사용되고 있는 전지 간에서의 특성 편차가 적어, 전지 간의 특성 편차에 기인하는 일부의 전지에 대한 과전압이나 과충전 등의 문제를 방지한 리빌트 전지 팩으로 할 수 있다.

또한, 남은 수명이 긴 A 기간의 전지를 모으고 있으므로, 장기에 걸쳐, 이 리빌트 전지 팩을 사용할 수 있다.

(7) 또한, 사용 가능 기간의 초기 단계에 전지 저항이 서서히 저하되는 동시에, 전지 저항이 상대적으로 높은 초기 저항 고 기간이 나타나고, 사용 가능 기간의 중기 단계에 전지 저항이 상대적으로 낮은 중기 저항 저 기간이 나타나고, 사용 가능 기간의 종기 단계에 전지 저항이 서서히 상승하는 동시에, 전지 저항이 상대적으로 높은 종기 저항 고 기간이 나타나는 특성을 갖고, 이미 사용된 복수의 중고 2차 전지를 모아 재구성하여 이루어지는 리빌트 전지 팩이며, 상기 중고 2차 전지는, 모두 상기 구성 (3)에 기재된 중고 2차 전지의 선별 방법에 있어서, 상기 저항 층별 스텝에 의해 층별 된 복수의 층 중 1층 또는 인접하는 일부의 층에 속하는 것인 리빌트 전지 팩으로 하면 좋다.

이 리빌트 전지 팩에서는, 선별에 의해 중기 저항 저 기간(B 기간)에 있게 된 전지에 대해서, 다시 전지 저항에 의해 복수층으로 층별하고, 그 중 1층 또는 인접하는 일부의 층에 속하는 전지를 사용하고 있다. 이로 인해, 전지 팩에 사용되고 있는 전지 간에서의 특성 편차가 더욱 적어, 전지 간의 특성 편차에 기인하는 일부의 전지에 대한 과전압이나 과충전 등의 문제를 방지할 수 있다. 게다가, B 기간의 전지를 사용하고 있으므로, 사용해도 각 전지의 특성 변화가 적어, 안정된 특성을 갖는 리빌트 전지 팩으로 할 수 있다.

(8) 혹은, 사용 가능 기간의 초기 단계에 전지 저항이 서서히 저하되는 동시에, 전지 저항이 상대적으로 높은 초기 저항 고 기간이 나타나고, 사용 가능 기간의 중기 단계에 전지 저항이 상대적으로 낮은 중기 저항 저 기간이 나타나고, 사용 가능 기간의 종기 단계에 전지 저항이 서서히 상승하는 동시에, 전지 저항이 상대적으로 높은 종기 저항 고 기간이 나타나는 특성을 갖고, 이미 사용된 복수의 중고 2차 전지를 모아 재구성하여 이루어지는 리빌트 전지 팩이며, 상기 중고 2차 전지는, 모두 상기 구성 (4)에 기재된 중고 2차 전지의 선별 방법에 있어서, 상기 방전 시간 층별 스텝에 의해 층별 된 복수의 층 중 1층 또는 인접하는 일부의 층에 속하는 것인 리빌트 전지 팩으로 하면 좋다.

이 리빌트 전지 팩에서는, 선별에 의해 중기 저항 저 기간(B 기간)에 있게 된 전지, 혹은 나아가, 전지 저항으로 층별 된 전지에 대해서, 다시 방전 시간에 의해 복수층으로 층별하고, 그 중 1층 또는 인접하는 일부의 층에 속하는 전지를 사용하고 있다. 이로 인해, 전지 팩에 사용되고 있는 전지 사이에서의, 전지 저항(DC-IR법, AC-IR법)으로는 검지할 수 없는 전지의 특성까지도 일치되고 있어, 전지 간의 특성 편차에 기인하는 일부의 전지에 대한 과전압이나 과충전 등의 문제를 방지할 수 있다. 특히 비교적 저온의 중간 온도 영역에서 특성 차이가 나타나기 어려운, 특성이 일치된 리빌트 전지 팩으로 할 수 있다. 게다가, B 기간의 전지를 사용하고 있으므로, 사용해도 각 전지의 특성 변화가 적어, 안정된 특성을 갖는 리빌트 전지 팩으로 할 수 있다.

(9) 혹은, 상기 과제를 해결하기 위한 다른 형태는, 사용 가능 기간의 초기 단계에 전지 저항이 서서히 저하되는 동시에, 전지 저항이 상대적으로 높은 초기 저항 고 기간이 나타나고, 사용 가능 기간의 중기 단계에 전지 저항이 상대적으로 낮은 중기 저항 저 기간이 나타나고, 사용 가능 기간의 종기 단계에 전지 저항이 서서히 상승하는 동시에, 전지 저항이 상대적으로 높은 종기 저항 고 기간이 나타나는 특성을 갖고, 이미 사용된 복수의 중고 2차 전지를 모아 재구성하여 이루어지는 리빌트 전지 팩이며, 상기 중고 2차 전지는, 모두 상기 중기 저항 저 기간에 속하는 리빌트 전지 팩이다.

이 리빌트 전지 팩에서는, 중기 저항 저 기간(B 기간)이 속하는 중고 2차 전지를 모아 이루어진다. 이로 인해, 전지 팩에 사용되고 있는 전지 간에서의 특성 편차가 적어, 전지 간의 특성 편차에 기인하는 일부의 전지에 대한 과전압이나 과충전 등의 문제를 방지할 수 있다. 게다가, B 기간의 전지를 사용하고 있으므로, 사용해도 각 전지의 특성 변화가 적어, 안정된 특성을 갖는 리빌트 전지 팩으로 할 수 있다.

반대로, C 기간의 전지가 혼입되어 있지 않으므로, 리빌트 전지 팩 내의 전지의 일부가 조기에 수명이 다 되어, 리빌트 전지 팩이 조기에 사용 불가능해지는 문제도 방지할 수 있다.

(10) 또한, 상기 과제를 해결하기 위한 다른 형태는, 전술한 어느 하나의 리빌트 전지 팩을 탑재하고, 이 리빌트 전지 팩에 의한 전기 에너지를 동력원의 전부 또는 일부에 사용하는 차량이다.

이 차량은, 전술한 리빌트 전지 팩을 탑재하고 있으므로, 새로운 전지를 사용한 경우에 비하여 저렴하게 할 수 있는 동시에, 중고가 된 전지의 유효 이용을 도모할 수 있다.

또, 차량으로서는, 예를 들어 전기 자동차, 플러그인 하이브리드 카, 하이브리드 카, 하이브리드 철도 차량, 전동 포크리프트, 전동 휠체어, 전동 어시스트 자전거, 전동 스쿠터 등을 들 수 있다.

(11) 또한, 상기 과제를 해결하기 위한 다른 형태는, 전술한 어느 하나의 리빌트 전지 팩을 탑재하고, 이 리빌트 전지 팩을 에너지원 중 적어도 1개로서 사용하는 전지 사용 기기다.

이 전지 사용 기기는, 전술한 리빌트 전지 팩을 탑재하고 있으므로, 새로운 전지를 사용한 경우에 비하여 저렴하게 할 수 있는 동시에, 중고가 된 전지의 유효 이용을 도모할 수 있다.

또, 전지 사용 기기로서는, 예를 들어 퍼스널 컴퓨터, 휴대 전화, 전지 구동의 전동 공구, 무정전 전원 장치 등, 전지로 구동되는 각종 가전 제품, 오피스 기기, 산업 기기 등을 들 수 있다.

(12) 또한, 상기 과제를 해결하기 위한 다른 형태는, 사용 가능 기간의 초기 단계에 전지 저항이 서서히 저하되는 동시에, 전지 저항이 상대적으로 높은 초기 저항 고 기간이 나타나고, 사용 가능 기간의 중기 단계에 전지 저항이 상대적으로 낮은 중기 저항 저 기간이 나타나고, 사용 가능 기간의 종기 단계에 전지 저항이 서서히 상승하는 동시에, 전지 저항이 상대적으로 높은 종기 저항 고 기간이 나타나는 특성을 갖고, 이미 사용된 복수의 중고 2차 전지를 모아 재구성하여 이루어지는 리빌트 전지 팩의 제조 방법이며, 상기 중고 2차 전지가, 상기 초기 저항 고 기간 또는 종기 저항 고 기간과, 상기 중기 저항 저 기간 중 어디에 있는지를 식별하는 기간 임계치에 비하여, 상기 중고 2차 전지의 전지 저항이 큰지 작은지의 여부를 판별하는 저항 판별 스텝과, 상기 기간 임계치보다도 상기 전지 저항이 작은 중고 2차 전지를 모아, 전지 팩을 재구성하는 제1 타입 재구성 스텝을 구비하는 리빌트 전지 팩의 제조 방법이다.

이 리빌트 전지 팩의 제조 방법에서는, 제1 타입 재구성 스텝에서, 중기 저항 저 기간(B 기간)에 속하는 중고 2차 전지를 모아, 리빌트 전지 팩을 재구성한다.

이로 인해, 리빌트 전지 팩에 사용되고 있는 전지 간에서의 특성 편차가 적어, 전지 팩에 있어서, 전지 간의 특성 편차에 기인하는 일부의 전지에 대한 과전압이나 과충전 등의 문제를 방지한 리빌트 전지 팩을 제조할 수 있다.

게다가, B 기간의 전지를 사용하고 있으므로, 사용해도 각 전지의 특성 변화가 적어, 안정된 특성을 갖는 리빌트 전지 팩을 제조할 수 있다. 이로 인해, 서로 비슷한 특성이 있고, 전지 저항의 변화도 발생하기 어려워 안정된 특성의 리빌트 전지 팩을 제조할 수 있다.

(13) 또한, 상술한 리빌트 전지 팩의 제조 방법이며, 상기 기간 임계치보다도 상기 전지 저항이 작은 중고 2차 전지에 대해서, 전지 저항의 크기에 따라, 당해 중고 2차 전지를 복수의 층으로 층별하는 저항 층별 스텝을 구비하는 동시에, 상기 제1 타입 재구성 스텝 대신에, 상기 전지 저항으로 층별 된 복수의 층 중 1층 또는 인접하는 일부의 층에 속하는 중고 2차 전지를 모아, 전지 팩을 재구성하는 제2 타입 재구성 스텝을 구비하는 리빌트 전지 팩의 제조 방법으로 하면 좋다.

이 리빌트 전지 팩의 제조 방법에서는, 기간 임계치보다도 전지 저항이 작은 중고 2차 전지, 즉 중기 저항 저 기간(B 기간)에 속하는 중고 2차 전지에 대해서, 저항 층별 스텝에 있어서, 다시 전지 저항의 크기에 따라 복수의 층으로 층별한다. 그리고 다시 층별을 한 복수의 층 중 1층 또는 인접하는 일부의 층에 속하는 전지를 모아, 리빌트 전지 팩을 제조한다. 이로 인해, 전지 팩에 사용되고 있는 전지 간에서의 특성 편차가 더욱 적어, 특히 전지 간의 특성 편차에 기인하는 일부의 전지에 대한 과전압이나 과충전 등의 문제를 방지할 수 있다. 게다가, B 기간의 전지를 사용하고 있으므로, 사용을 해도 각 전지의 특성 변화가 적어, 안정된 특성을 갖는 리빌트 전지 팩을 제조할 수 있다.

(14) 또한, 전술한 어느 하나에 기재된 리빌트 전지 팩의 제조 방법이며, 상기 중고 2차 전지는 그 사용 가능 온도 범위 내에 있어서, 전지의 직류 저항이 전지의 온도가 낮아질수록 높아지고, 또한 비교적 고온의 고온 영역에서는 온도에 의한 직류 저항의 변화가 작고, 비교적 저온의 저온 영역에서는 온도에 의한 직류 저항의 변화가 크고, 또한 고온 영역에 있어서의 직류 저항의 3배 이상의 직류 저항을 갖고, 고온 영역과 저온 영역 사이의 중간 온도 영역에서는, 전지의 온도가 낮아질수록 직류 저항이 가속적으로 커지는 특성이 있고, 상기 기간 임계치보다도 상기 전지 저항이 작거나, 또는 상기 저항 층별 스텝에서 층별 된 상기 중고 2차 전지를, 상기 중간 온도 영역의 환경 하에서 허용 최소 전압으로부터 허용 최대 전압까지의 허용 전압 범위 중 상측 1/5의 고전압 범위 내의 소정의 방전 개시 전압으로부터 정전력 방전 또는 정전류 방전시켜, 상기 허용 전압 범위 중 하측 1/5의 저전압 범위 내의 소정의 방전 종료 전압에 이르기까지의 방전 시간의 길이를 기초로 하여, 다시 복수의 층으로 층별하는 방전 시간 층별 스텝을 구비하는 동시에, 상기 제1 타입 재구성 스텝 또는 상기 제2 타입 재구성 스텝 대신에, 상기 방전 시간의 길이로 층별 된 복수의 층 중 1층 또는 인접하는 일부의 층에 속하는 중고 2차 전지를 모아, 전지 팩을 재구성하는 제3 타입 재구성 스텝을 구비하는 리빌트 전지 팩의 제조 방법으로 하면 좋다.

이 리빌트 전지 팩의 제조 방법에서는, 방전 시간 층별 스텝에 의해 B 기간의 중고 2차 전지, 또는 나아가 전지 저항으로 층별 된 중고 2차 전지를, 방전 시간의 길이를 기초로 하여 다시 복수의 층으로 층별하고, 그 중 1층 또는 인접하는 일부의 층에 속하는 전지를 모아서 리빌트 전지 팩을 제조한다. 이로 인해, 전지 저항(DC-IR법, AC-IR법)으로는 알 수 없는 중간 온도 영역의 환경 하에서의 전지 특성의 차이도 적절하게 층별하고, 보다 비슷한 특성의 중고 2차 전지를 모아서 리빌트 전지 팩을 제조할 수 있다. 특히, 비교적 저온의 중간 온도 영역의 환경 하에서의 특성이 비슷한 전지를 사용할 수 있으므로, 중간 온도 영역의 환경 하에서의 리빌트 전지 팩의 실사용에 있어서, 각 전지의 특성의 차이가 나타나기 어려워 안정되게 사용할 수 있는 전지 팩을 제조할 수 있다.

또 특히, 전술한 리빌트 전지 팩의 제조 방법이며, 상기 기간 임계치보다도 상기 전지 저항이 작거나, 또는 상기 저항 층별 스텝에서 층별 된 상기 중고 2차 전지를, 10℃ 내지 -20℃의 환경 하에서 만충전의 상태로부터 10C 이하의 전류로, 정전력 방전 또는 정전류 방전시켰을 때의 허용 최소 전압에 이르기까지의 방전 시간의 길이를 기초로 하여 복수의 층으로 층별하는 방전 시간 층별 스텝을 구비하는 동시에, 상기 제1 타입 재구성 스텝 또는 상기 제2 타입 재구성 스텝 대신에, 상기 방전 시간의 길이로 층별 된 복수의 층 중 1층 또는 인접하는 일부의 층에 속하는 중고 2차 전지를 모아, 전지 팩을 재구성하는 제3 타입 재구성 스텝을 구비하는 리빌트 전지 팩의 제조 방법으로 하는 것이 바람직하다.

이 제조 방법에서는, 방전 시간 층별 스텝에 있어서, 방전으로 변화시키는 전압의 범위가 넓다. 이로 인해, 전지 특성의 차이에 의한 방전 시간의 차이가 크게 나타나, 보다 적절하게 각 전지를 층별할 수 있다.

또, 중고 2차 전지의 전지 저항을 기간 임계치와 비교하여, 전지를 선별하는 것을 행하지 않고, 이하의 선별 방법을 채용할 수도 있다. 즉, 이미 사용된 중고 2차 전지의 선별 방법이며, 상기 중고 2차 전지는 그 사용 가능 온도 범위 내에 있어서, 전지의 직류 저항이 전지의 온도가 낮아질수록 높아지고, 또한 비교적 고온의 고온 영역에서는 온도에 의한 직류 저항의 변화가 작고, 비교적 저온의 저온 영역에서는 온도에 의한 직류 저항의 변화가 크고, 또한 고온 영역에 있어서의 직류 저항의 3배 이상의 직류 저항을 갖고, 고온 영역과 저온 영역 사이의 중간 온도 영역에서는 전지의 온도가 낮아질수록, 직류 저항이 가속적으로 커지는 특성이 있고, 상기 중고 2차 전지를, 상기 중간 온도 영역의 환경 하에서 허용 최소 전압으로부터 허용 최대 전압까지의 허용 전압 범위 중 상측 1/5의 고전압 범위 내의 소정의 방전 개시 전압으로부터 정전력 방전 또는 정전류 방전시켜, 상기 허용 전압 범위 중 하측 1/5의 저전압 범위 내의 소정의 방전 종료 전압에 이르기까지의 방전 시간의 길이를 기초로 하여, 다시 복수의 층으로 층별하는 방전 시간 층별 스텝을 구비하는 중고 2차 전지의 선별 방법으로 하는 것도 바람직하다.

이 중고 2차 전지의 선별 방법에서는, 중간 온도 영역의 환경 하에서 정전력 방전 또는 정전류 방전시켰을 때의 방전 시간의 길이를 기초로 하여, 중고 2차 전지를, 복수의 층으로 층별한다. 이로 인해, 상온 하에서의 전지 저항(DC-IR법, AC-IR법)으로는 알 수 없는 비교적 저온의 중간 온도 영역의 환경 하에서의 전지 특성의 차이를 적절하게 검지하여, 각 전지를 복수의 층으로 층별할 수 있다. 이리하여, 서로 비슷한 특성을 갖는 중고 2차 전지를 정확하게 모을 수 있다. 특히, 비교적 저온에서 전지의 직류 저항이 약간 높아지는 중간 온도 영역의 환경 하에서의 전지 사용에 있어서, 특성이 비슷한 것을 선별할 수 있으므로, 이 중간 온도 영역의 환경 하에서의 전지의 실사용에 있어서, 전지 특성의 차이가 나타나기 어려워 특성이 안정된 전지 집합체(작은 전지 팩)나 이것을 조합한 조전지(큰 전지 팩) 등의 전지 팩을, 용이하게 구성할 수 있다.

특히, 이미 사용된 중고 2차 전지의 선별 방법이며, 상기 중고 2차 전지를, 10℃ 내지 -20℃의 환경 하에서 만충전의 상태로부터 10C 이하의 전류로 정전력 방전 또는 정전류 방전시켰을 때의 허용 최소 전압에 이르기까지의 방전 시간의 길이를 기초로 하여 복수의 층으로 층별하는 방전 시간 층별 스텝을 구비하는 중고 2차 전지의 선별 방법으로 하는 것이 바람직하다.

이 중고 2차 전지의 선별 방법에서는, 비교적 저온의 환경 하에서 정전력 방전 또는 정전류 방전시켰을 때의, 만충전 상태로부터 허용 최소 전압에 이르기까지의 방전 시간의 길이를 기초로 하여, 중고 2차 전지를 복수의 층으로 층별한다. 이로 인해, 상온 하에서의 전지 저항(DC-IR법, AC-IR법)으로는 알 수 없는 비교적 저온 환경 하에서의 전지 특성의 차이를 적절하게 검지하여, 각 전지를 층별할 수 있다. 이리하여, 서로 비슷한 특성의 중고 2차 전지를 정확하게 모을 수 있다. 특히, 비교적 저온 환경 하에서의 전지 사용에 있어서, 특성이 서로 비슷한 것을 선별할 수 있으므로, 이러한 환경 하에서의 전지의 실사용에 있어서, 특성의 차이가 나타나기 어려워 특성이 안정된 전지 팩이나 이것을 조합한 조전지(큰 전지 팩)를, 용이하게 구성할 수 있다.

게다가, 이 선별 방법은 방전에 의해 변화시키는 전압의 범위가 넓다. 이로 인해, 전지 특성의 차이에 의한 방전 시간의 차이가 크게 나타나, 보다 적절하게 각 전지를 층별할 수 있다.

또한, 이미 사용된 복수의 중고 2차 전지를 모아 재구성하여 이루어지는 리빌트 전지 팩이며, 상기 중고 2차 전지는 모두 바로 위의 2항에 기재된 중고 2차 전지의 선별 방법에 있어서, 상기 방전 시간 층별 스텝에 의해 층별 된 복수의 층 중 1층 또는 인접하는 일부의 층에 속하는 것인 리빌트 전지 팩으로 하는 것도 바람직하다.

이 리빌트 전지 팩은, 선별에 의해 비교적 저온의 중간 온도 영역의 환경 하에서의 특성이 일치된 중고 2차 전지를 사용하고 있다. 이로 인해, 전지 팩에 사용되고 있는 전지 간에서의, 전지 저항(DC-IR법, AC-IR법)으로는 검지할 수 없는 전지의 특성까지도 일치되고 있어, 전지 간의 특성 편차에 기인하는 일부의 전지에 대한 과전압이나 과충전 등의 문제를 방지할 수 있다. 특히 비교적 저온의 중간 온도 영역에서, 특성의 차이가 나타나기 어려워 안정되게 사용할 수 있는 전지 팩이 된다.

또한, 이미 사용된 복수의 중고 2차 전지를 모아 재구성하여 이루어지는 리빌트 전지 팩의 제조 방법이며, 상기 중고 2차 전지는 그 사용 가능 온도 범위 내에 있어서, 전지의 직류 저항이 전지의 온도가 낮아질수록 높아지고, 또한 비교적 고온의 고온 영역에서는 온도에 의한 직류 저항의 변화가 작고, 비교적 저온의 저온 영역에서는 온도에 의한 직류 저항의 변화가 크고, 또한 고온 영역에 있어서의 직류 저항의 3배 이상의 직류 저항을 갖고, 고온 영역과 저온 영역 사이의 중간 온도 영역에서는 전지의 온도가 낮아질수록, 직류 저항이 가속적으로 커지는 특성이 있고, 상기 중고 2차 전지를, 상기 중간 온도 영역의 환경 하에서 허용 최소 전압으로부터 허용 최대 전압까지의 허용 전압 범위 중 상측 1/5의 고전압 범위 내의 소정의 방전 개시 전압으로부터 정전력 방전 또는 정전류 방전시켜, 상기 허용 전압 범위 중 하측 1/5의 저전압 범위 내의 소정의 방전 종료 전압에 이르기까지의 방전 시간의 길이를 기초로 하여, 다시 복수의 층으로 층별하는 방전 시간 층별 스텝과, 상기 방전 시간으로 층별 된 복수의 층 중 1층 또는 인접하는 일부의 층에 속하는 중고 2차 전지를 모아, 전지 팩을 재구성하는 제4 타입 재구성 스텝을 구비하는 리빌트 전지 팩의 제조 방법으로 하는 것도 바람직하다.

이 리빌트 전지 팩의 제조 방법에서는, 방전 시간 층별 스텝에 의해 중고 2차 전지를, 방전 시간의 길이를 기초로 하여 복수의 층으로 층별하고, 그 중 1층 또는 인접하는 일부의 층에 속하는 전지를 모아서 리빌트 전지 팩을 제조한다. 이로 인해, 전지 저항(DC-IR법, AC-IR법)으로는 알 수 없는 중간 온도 영역의 환경 하에서의 전지 특성의 차이를 적절하게 층별하고, 서로 비슷한 특성의 중고 2차 전지를 모은 리빌트 전지 팩을 제조할 수 있다. 특히, 비교적 저온의 중간 온도 영역의 환경 하에서의 특성이 비슷한 전지를 사용할 수 있으므로, 중간 온도 영역의 환경 하에서의 리빌트 전지 팩의 실사용에 있어서, 각 전지의 특성 차이가 나타나기 어려워 안정되게 사용할 수 있는 전지 팩을 제조할 수 있다.

특히, 이미 사용된 복수의 중고 2차 전지를 모아 재구성하여 이루어지는 리빌트 전지 팩의 제조 방법이며, 상기 중고 2차 전지를, 10℃ 내지 -20℃의 환경 하에서 만충전의 상태로부터 10C 이하의 전류로 정전력 방전 또는 정전류 방전시켰을 때의, 허용 최소 전압에 이르기까지의 방전 시간의 길이를 기초로 하여 복수의 층으로 층별하는 저온 방전 시간 층별 스텝과, 상기 방전 시간으로 층별 된 1개의 층에 속하는 중고 2차 전지를 모아, 전지 팩을 재구성하는 제4 타입 재구성 스텝을 구비하는 리빌트 전지 팩의 제조 방법으로 하는 것이 바람직하다.

이 중고 2차 전지의 선별 방법에서는, 비교적 저온의 환경 하에서 정전력 방전 또는 정전류 방전시켰을 때의, 만충전 상태로부터 허용 최소 전압에 이르기까지의 방전 시간의 길이를 기초로 하여, 중고 2차 전지를 복수의 층으로 층별한다. 이로 인해, 상온하에서의 전지 저항(DC-IR법, AC-IR법)으로는 알 수 없는 비교적 저온 환경 하에서의 전지 특성의 차이를 적절하게 검지하여, 각 전지를 층별할 수 있다. 이리하여, 서로 비슷한 특성의 중고 2차 전지를 정확하게 모을 수 있다. 특히, 비교적 저온 환경 하에서의 전지의 사용에 있어서, 특성이 서로 비슷한 것을 선별할 수 있으므로, 이러한 환경 하에서의 전지의 실사용에 있어서, 특성의 차이가 나타나기 어려워 특성이 안정된 전지 팩이나 이것을 조합한 조전지(큰 전지 팩)를 쉽게 구성할 수 있다.

게다가, 이 선별 방법은 방전으로 변화시키는 전압의 범위가 넓다. 이로 인해, 전지 특성의 차이에 의한 방전 시간의 차이가 크게 나타나, 보다 적절하게 각 전지를 층별할 수 있다.

도 1은 중고 전지 집합체로부터 중고 2차 전지를 얻어, 리빌트한 조전지를 차량에 탑재할 때까지의 흐름을 나타내는 설명도이다.
도 2는 사용 시간의 경과에 대한, 전지 저항(DC-IR법)의 변화를 나타내는 그래프이다.
도 3은 제1 실시 형태에 관한 전지의 선별 및 전지 집합체 및 조전지의 제조 흐름을 나타내는 흐름도이다.
도 4는 리빌트 조전지를 탑재한 차량을 도시하는 설명도이다.
도 5는 제2 실시 형태에 관한 전지의 선별 및 전지 집합체 및 조전지의 제조 흐름을 나타내는 흐름도이다.
도 6은 제3 실시 형태에 관한 전지의 선별 및 전지 집합체 및 조전지의 제조 흐름을 나타내는 흐름도이다.
도 7은 전지 온도와 전지의 직류 저항과의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 8은 전지를 만충전의 상태로부터 허용 최소 전압까지, 정전력 방전시켰을 경우의 전지 전압의 변화를, 전지 온도를 바꾸어 측정한 경우의 그래프이다.
도 9는 제4 실시 형태에 관한 전지의 선별 및 전지 집합체 및 조전지의 제조 흐름을 나타내는 흐름도이다.
도 10은 리빌트 전지 집합체를 탑재한 임펙트(impact) 드라이버를 도시하는 설명도이다.

(제1 실시 형태)

본 발명의 제1 실시 형태에 대해서, 도 1 내지 도 4를 참조해서 설명한다. 차량 탑재용의 2차 전지는, 도 1에 있어서 (f)란에 도시한 바와 같이, 차량(41)에 조전지(중고 조전지)(UAB)로서 탑재되어 사용되고 있다. 이러한 차량(41)이 폐차가 된 경우나, 중고 조전지(UAB)를 새로운 조전지로 교환한 경우, 중고 조전지(UAB)를 구성하는 중고 전지 집합체(UBP)의 일부를 교환한 경우에는, 중고 조전지(UAB) 혹은 중고 전지 집합체(UBP)가 발생하게 된다.

이 중고 조전지(UAB)는 복수의 중고 전지 집합체(UBP)로 구성되어 있다. 또한, 중고 전지 집합체(UBP)는 도 1의 (a)란에 도시한 바와 같이, 복수의 중고 2차 전지(1)(도 1에서는 6개)로 구성되어 있다. 이 중고 조전지(UAB) 혹은 중고 전지 집합체(UBP)는 그대로 재활용할 수 있는 경우도 있지만, 중고 전지 집합체(UBP)를 이루는 전지(1)의 일부가 열화하고 있는 등, 그대로는 재이용에 적합하지 않은 경우가 있다. 따라서, (b)란에 도시한 바와 같이, 중고 전지 집합체(UBP)를 흐트러뜨려 개개의 전지(1)로 나누어, 재사용할 수 있는 전지(11)와, 열화나 문제점 등으로 재사용할 수 없는 전지(10)로 선별한다. 또한, 본 실시 형태에서는 후술하는 바와 같이, 재사용할 수 있는 전지(11) 중에서도, 사용 정도가 수명의 중간 정도의 전지(후술하는 기간 B의 전지)(12)와, 그 이외의 전지(후술하는 기간 A 및 기간 C의 전지)(13)를 선별(층별)한다[(c)란 참조].

또한, (d)란에 도시한 바와 같이, 전지(12)와 전지(13)의 2층으로 층별한 전지(11) 중 1개의 층인 기간 B에 속하는 전지(12)를 모아 리빌트 전지 집합체(21)를 재구성한다. 또한, (e)란에 도시한 바와 같이, 리빌트 전지 집합체(21)를 모아 리빌트 조전지(31)를 재구성하고, 이것을 차량(41)에 탑재한다.

우선, 본 제1 실시 형태에 관한 전지(1)에 대해서 설명한다. 전지(1)는 금속 전조 내(1B)에 적층형의 발전 요소(1A)를 수용한, 공지의 Ni-수소 2차 전지(Ni-MH 2차 전지)이다. 발전 요소(1A)에는, 도시하지 않은 플러스 전극판과 마이너스 전극판과 이들 사이에 개재하는 세퍼레이터가 포함되어, 수산화칼륨을 주체로 하는 전해액(1C)이 함침되어 있다.

이 차량 탑재용의 전지(1)는, 사용과 함께 그 특성이 변화되는 성질이 있고, 개략 도 2와 같은, 소위 배스터브형의 특성 변화(저항 변화)를 도시한다. 즉, 전지(1)의 사용 시간에 대한 전지의 특성 지표가 되는, DC-IR법으로 측정한 전지의 직류 저항(전지 저항)(BRD)의 변화를 관찰하면, 도 2와 같이 변화되는 성질을 갖는다. 구체적으로는, 사용 개시 시(사용 시간 0) 부근에서는 전지 저항(초기 저항치(Ri))은, 후술하는 허용 최대 저항치(Rmax)보다는 낮지만, 비교적 높은 값이 된다. 그런데, 전지(1)의 사용을 개시하면, 서서히 전지 저항(BRD)이 감소된다. 이 기간은 전지(1)의 사용 조건 등에 따라 다르지만, 개략 반년에서 2년 정도이다. 그리고 어느 정도, 전지를 사용하면 사용 시간이 경과해도, 전지 저항(BRD)은 거의 일정해져 변화가 발생하지 않는 시기가 된다. 이 기간이, 개략 5 내지 10년 정도 계속된다. 또한, 이 시기를 지나 전지(1)를 사용하면, 사용 시간과 함께 전지 저항(BRD)이 완만하게 상승하고, 결국은 허용 최대 저항치(Rmax)를 넘어 사용 한계(사용 불가능)가 된다. 이 기간은 개략 1 내지 2년 정도 계속된다.

또, 각 전지(1)의 특성에는 편차가 존재하고 있다. 따라서, 도 2에 있어서, 예를 들어 사용 시간 X의 시점에서의 전지 저항(BRD)의 저항 편차(DR)는 양 화살표 범위로서 나타낸다.

또한, 전지 저항(DC-IR법)(BRD)의 측정은, 이하와 같이 해서 행한다.

즉, 기간 T초, 전류치 I의 충전, 휴지, 기간 T초, 전류치 I의 방전, 휴지를, 전류치 I를 I=2C, 4C, 10C, 20C의 순으로 변화시켜서 충방전을 행한다. 또, 기간 T초로서는 2 내지 10초부터 선택한 값, 예를 들어 T=2초로 한다. 이러한 충전 혹은 방전 시의, 각 전류치 I의 크기와, 그때의 전지 전압(BV)과의 관계를 측정해 두고, 횡축을 전류치, 종축을 전압으로 하여, 각 전류치에 대하여 전압과의 관계를 플롯한다. 또한 최소 제곱법에 의해 회귀 직선을 그려, 이 그래프(직선)의 기울기를 얻는다. 이 기울기는, 옴의 법칙(law of ohm)에 의해 전지의 직류 저항(전지 저항)(BRD)에 상당하고 있다.

그리고 전술한 특성을 이용하여, 전지(1)를 선별한다. 본 실시 형태에 관한 선별 및 리빌트 전지 집합체나 리빌트 조전지의 제조 순서에 대해서, 도 3 및 도 2를 참조해서 설명한다.

우선, 도 3의 스텝 S1에 있어서, 전지(1)의 외관을 검사하고, 문제(용기의 팽창, 패임 등의 변형이나, 흠집, 부식 등)가 있는 전지(10)는 제거한다. 또한, 남은 각각의 전지(1)에 대해서, 전지 저항(BRD)을 상술한 방법에 의해 측정한다(스텝 S2). 계속해서, 스텝 S3에 있어서, 단락이나 개방, 그 밖의 이상치를 검출한 전지(10), 구체적으로는 전지 저항(BRD)이 허용 최소 저항치(Rmin) 미만, 혹은 허용 최대 저항치(Rmax)를 초과하는 전지(10)에 대해서도 제거한다.

또한 스텝 S4에 있어서, 측정한 전지 저항(BRD)과 기간 임계치(Rp)와의 대소를 비교한다. 이 기간 임계치(Rp)로서는, 각 전지(1)의 특성 편차를 고려한 다음, 도 2에 도시한 바와 같이, 사용 당초의 전지(1)를 취할 수 있는 초기 저항치(Ri)의 최소치보다도 낮게, 또한 사용 시간(UT)이 경과해 전지 저항(BRD)이 대략 일정해지는 시기의 전지를 취할 수 있는 전지 저항(BRD)의 최대치[사용 시간 X에 있어서의 저항 편차(DR)를 고려한 전지 저항(BRD)의 최대치] 이상의 값으로 한다.

또한, 도 2에 도시한 바와 같이, 이 기간 임계치(Rp)와의 비교에 의해 전지의 수명이 다 될 때까지의 사용 가능 기간(UP)의 중기에 있어서, 전지 저항(BRD)이 이 기간 임계치(Rp)보다도 낮은 기간을, 중기 저항치 저 기간(B)(B 기간)으로 한다. 또한, 사용 시간(UT)이 짧아, 사용 가능 기간(UP)의 초기에 있어서, 전지 저항(BRD)이 이 기간 임계치(Rp)보다도 높은 기간을, 초기 저항치 고 기간(A)(A 기간)으로 한다. 또한, 사용 시간이 길어 사용 가능 기간(UP)의 종기에 있어서, 전지 저항(BRD)이 이 기간 임계치(Rp)보다도 높은 기간을, 종기 저항치 고 기간(C)(C 기간)으로 한다.

전술한 스텝 S4에서는, 전지 저항(BRD)과 기간 임계치(Rp)와의 비교에 의해, 전지(1)가 B 기간의 전지(12)이거나, 그 이외의 기간(A, C 기간)의 전지(13)인지를 선별(층별)한다. 즉, 전지 저항(BRD)이 기간 임계치(Rp)보다도 클 경우[예(Yes)]에는 스텝 S11로 진행하고, 이 전지(11)는 A 기간 혹은 C 기간의 전지(13)라고 판단한다.

한편, 전지 저항(BRD)이 기간 임계치(Rp)보다도 작을 경우[아니오(No)]에는 스텝 S5로 진행되어, 이 전지(11)는 B 기간의 전지(12)라고 판단한다. 이와 같이, 기간 임계치(Rp)를 사용함으로써, 중고 2차 전지[1(11)]에 관하여 초기 저항 고 기간(A 기간) 또는 종기 저항 고 기간(C 기간)에 있는 전지(13)와, 중기 저항 저 기간(B 기간)에 있는 전지(12)를, 쉽게 또한 적절하게 선별할 수 있다.

또한, 스텝 S6에서는, B 기간으로 분류된 전지(12)를 모아 리빌트 전지 집합체(21)를 형성(재구성)한다[도 1의 (c), (d) 참조]. 이리하여, 리빌트 전지 집합체(21)를 제조할 수 있다.

이와 같이, 이 리빌트 전지 집합체(21)는 동일한 B 기간의 전지(12)를 모아서 재구성하고 있다. 이로 인해, 각 전지(12)의 전지 저항(BRD)이 낮아, 리빌트 전지 집합체(21)의 전체적으로도, 전지 저항이 낮은 전지 집합체로 할 수 있다.

또한, 사용되고 있는 전지(12) 사이에서의 특성 편차가 적어, 사용하고 있는 전지(12) 사이의 저항 편차(DR)에 기인하는 일부의 전지에 대한 과전압이나 과충전 등의 문제를 방지할 수 있다. 게다가, B 기간의 전지(12)를 사용하고 있으므로, 사용을 해도 각 전지(12)의 특성 변화가 적어, 안정된 특성을 갖는 리빌트 전지 집합체(21)로 할 수 있다.

반대로, C 기간의 전지(13)가 혼입되어 있지 않으므로, 리빌트 전지 집합체(21) 내의 전지의 일부가 조기에 수명이 다 되어, 리빌트 전지 집합체(21) 전체가 조기에 사용 불가능해지는 문제도 방지할 수 있다.

또, 이 리빌트 전지 집합체(21)는 리빌트 전지 팩 중 1종(작은 리빌트 전지 팩)이다.

또한, 스텝 S7로 진행하여, 전지(12)를 사용한 리빌트 전지 집합체(21)를 모아, 리빌트 조전지(31)를 형성(재구성)한다[도 1의 (e) 참조]. 이리하여, 리빌트 조전지(31)를 제조할 수 있다. 또, 이 리빌트 조전지(31)는 리빌트 전지 팩 중 1종(큰 리빌트 전지 팩)이다.

이 경우에도, 조전지(31)에 사용하고 있는 전지(12) 사이에서의 특성 편차가 적어, 전지 간의 저항 편차(DR)에 기인하는 일부의 전지[혹은 리빌트 전지 집합체(21)]에 대한 과전압이나 과충전 등의 문제를 방지할 수 있다. 게다가, B 기간의 전지(12)를 사용하고 있으므로, 사용을 해도 각 전지(12)의 특성 변화가 적어, 안정된 특성을 갖는 리빌트 조전지(31)로 할 수 있다.

또한 스텝 S8로 나아가, 리빌트 조전지(31)를 차량(41)에 내장한다[도 1의 (f) 참조]. 이리하여, 리빌트 조전지(31)[리빌트 전지 집합체(21)]를 탑재한 차량(41)을 제조할 수 있다. 이 차량(41)은, 도 4에 도시한 바와 같이, 엔진(42), 전방 모터(43) 및 후방 모터(44)를 병용해서 구동하는 하이브리드 자동차다. 이 차량(41)은 차체(45), 엔진(42), 이에 부착된 전방 모터(43), 후방 모터(44), 케이블(46), 인버터(47)를 구비한다. 또한, 이 차량(41)은 리빌트 조전지(31)를 구비하고, 이 리빌트 조전지(31)에 의한 전기 에너지를, 전방 모터(43) 및 후방 모터(44)의 구동에 이용하고 있다.

이 차량(41)은 리빌트 조전지(31)(리빌트 전지 팩)를 탑재하고 있으므로, 새로운 전지(조전지)를 사용한 경우에 비하여 저렴하게 할 수 있는 동시에, 중고 2차 전지(1)의 유효 이용을 도모할 수 있다.

또, 본 제1 실시 형태에서는, 스텝 S2가 저항 측정 스텝에, 스텝 S4가 저항 판별 스텝에, 스텝 S6 및 S7이 제1 타입 재구성 스텝에 해당된다.

(제2 실시 형태)

계속해서, 제2 실시 형태에 대해서, 도 1, 도 2, 도 5를 참조해서 설명한다. 전술한 제1 실시 형태에서는, B 기간의 전지(12)에 대해서, 스텝 S5 내지 S8을 따라 리빌트 전지 집합체(21) 및 리빌트 조전지(31)의 제조를 행하고, 또한 차량(41)에 대한 탑재를 행했다. 한편, 스텝 S4에서 예, 즉 전지 저항(BRD)이 기간 임계치(Rp)보다도 큰 전지에 대해서는 스텝 S11로 진행하여, 기간 A 또는 기간 C의 전지(13)로서 선별했지만, 그 이후에 대해서는 아무것도 행하지 않았다.

이에 반해, 본 제2 실시 형태에서는 제1 실시 형태와 달리, A, C 기간의 전지(13)에 대해서도, 스텝 S11 내지 S18을 따라 리빌트 전지 집합체(121), 리빌트 조전지(131)를 제조하고, 다시 차량(141)에 대한 탑재를 행한다.

따라서 이하에서는, 제1 실시 형태와 다른 부분을 중심으로 설명하는 한편, 제1 실시 형태와 같은 부분에 대해서는, 설명을 생략 혹은 간략화한다.

본 제2 실시 형태에서도, 제1 실시 형태와 같은 전지(1)에 대해서, 리빌트를 행한다. 즉, 제1 실시 형태와 마찬가지로, 스텝 S1에 있어서 전지(1)의 외관을 검사하여, 문제가 있는 전지(10)를 제거한다. 또한, 전지 저항(BRD)을 측정해(스텝 S2), 스텝 S3에 있어서 이상치를 검출한 전지(10)를 제거한다.

계속해서, 스텝 S4에 있어서, 측정한 전지 저항(BRD)과 기간 임계치(Rp)와의 대소를 비교한다. 전지 저항(BRD)이 기간 임계치(Rp)보다도 작을 경우(아니오)에는 스텝 S5로 진행하고, 이 전지(11)는 B 기간의 전지(12)라고 판단한다. 이 이후는, 제1 실시 형태의 스텝 S6 내지 S8과 마찬가지로 하여, 리빌트 전지 집합체(21) 및 리빌트 조전지(31)의 제조를 행하고, 또한 차량(41)에 대한 탑재를 행한다.

한편, 스텝 S4에 있어서, 전지 저항(BRD)이 기간 임계치(Rp)보다도 클 경우(예)에는 스텝 S11로 나아가, 이 전지(11)는 A 기간 혹은 C 기간의 전지(13)라고 판단한다.

그 후, 제1 실시 형태와는 달리 스텝 S12로 나아가, 전지(13)의 사용 이력 정보로부터 이것이 A 기간의 전지인지의 여부를 판단한다. 조전지(UAB)에 사용되고 있는 전지(1)는, 모두 그 제조 및 사용 이력이 관리되고 있다. 따라서, 각 전지[1(13)]에 대해서, 사용 개시로부터의 전지의 가동 시간(실사용 시간) 등의 사용 이력 정보가 존재하고 있다. 따라서, 전지(13)의 사용 이력 정보 중 사용 시간(UT)을 사용해서 판단한다. 구체적으로는, 전지(13)의 사용 시간(UT)이 2년 이하인 경우(예)에는 스텝 S13으로 진행하여, A 기간의 전지(14)라고 한다. 한편, 사용 시간(UT)이 2년을 초과할 경우(아니오)에는 스텝 S17로 진행하여 C 기간의 전지(15)라고 한다. 이와 같이 하여, 전지(13)를 2개의 층[전지(14, 15)]으로 층별한다.

또, 스텝 S17에서, C 기간이게 된 전지(15)는 스텝 S18로 진행하여, 전지로서는 폐기되고, 분해되어 소재로서 재이용된다. 수명이 얼마 남지 않아 사용과 함께 전지 저항(BRD)이 증가한다고 예상되므로, 전지 집합체나 조전지로서 리빌트해도 조기에 각 전지가 수명이 다 될 가능성이 높아 재이용이 어렵기 때문이다.

한편, 스텝 S14에 있어서, A 기간으로 분류된 전지(14)를 모아 리빌트 전지 집합체(121)를 형성(재구성)한다[도 1의 (d) 참조]. 이리하여, 이 제2 실시 형태에서는, A 기간의 전지(14)로부터도 리빌트 전지 집합체(121)를 제조할 수 있다.

이 리빌트 전지 집합체(121)에서는, 선별에 의해 A 기간에 있게 된 전지(14)를 사용하고 있다. 이로 인해, 전지 집합체(121)에 사용되고 있는 전지(14) 사이에서의 특성 편차가 적어, 전지 간의 저항 편차(DR)에 기인하는 일부 전지에 대한 과전압이나 과충전 등의 문제를 방지한 리빌트 전지 집합체(121)로 할 수 있다.

또한, C 기간의 전지(15)가 혼입되어 있지 않으므로, 리빌트 전지 집합체(121) 내의 전지의 일부가 조기에 수명이 다 되어, 리빌트 전지 집합체가 조기에 사용 불가능해지는 문제도 방지할 수 있다.

또한, 남은 수명이 긴 A 기간의 전지(14)를 모으고 있으므로, 장기에 걸쳐 이 리빌트 전지 집합체를 사용할 수 있다.

또한, 스텝 S15로 진행하여, 전지(14)를 사용한 리빌트 전지 집합체(121)를 모아 리빌트 조전지(131)를 형성(재구성)한다[도 1의 (e) 참조]. 이리하여, 리빌트 조전지(131)를 제조할 수 있다. 또, 이 리빌트 조전지(131)도 리빌트 전지 팩중 1종이다.

이 경우에도, 조전지(131)에 사용되고 있는 전지(14) 간에서의 특성 편차가 적어, 전지 간의 저항 편차(DR)에 기인하는 일부의 전지[혹은 리빌트 전지 집합체(121)]에 대한 과전압이나 과충전 등의 문제를 방지할 수 있다. 게다가, A 기간의 전지(14)를 사용하고 있으므로, 사용을 해도 각 전지(14)의 특성 변화가 적어, 안정된 특성을 갖는 리빌트 조전지(131)로 할 수 있다.

또한 스텝 S16으로 진행하여, 리빌트 조전지(131)를 차량(141)에 내장한다[도 1의 (f) 참조]. 이리하여, 리빌트 조전지(131)[리빌트 전지 집합체(121)]를 탑재한 차량(141)을 제조할 수 있다. 이 차량(141)은 조전지(131) 이외는 차량(41)과 마찬가지이므로, 설명을 생략한다.

이 차량(141)은 리빌트 조전지(131)(리빌트 전지 팩)를 탑재하고 있으므로, 새로운 전지(조전지)를 사용한 경우에 비하여 저렴하게 할 수 있는 동시에, 중고 2차 전지(1)의 유효 이용을 도모할 수 있다.

또, 본 제2 실시 형태에서도, 스텝 S2가 저항 측정 스텝에, 스텝 S4가 저항 판별 스텝에, 스텝 S6, S7이 제1 타입 재구성 스텝에 해당하는 외에, 스텝 S12가 기간 판별 스텝에 해당한다.

(제3 실시 형태)

계속해서, 제3 실시 형태에 대해서, 도 1, 도 2, 도 6을 참조해서 설명한다. 전술한 제1 실시 형태(도 3 참조)에서는, B 기간의 전지(12)에 대해서, 스텝 S5 내지 S8을 따라 리빌트 전지 집합체(21) 및 리빌트 조전지(31)의 제조를 행하고, 또한 차량(41)에 대한 탑재를 행했다.

이에 반해, 본 제3 실시 형태에서는 스텝 S4, S5에서 B 기간의 전지(12)를 선별한 후, 또한 이 전지(12)에 대해서, 전지 저항(BRD)으로 다시 층별한다. 그리고, 그 후 리빌트 전지 집합체(221) 및 리빌트 조전지(231)의 제조를 행하고, 또한 차량(241)에 대한 탑재를 행한다.

본 제3 실시 형태에서도, 제1 실시 형태와 같은 전지(1)에 대해서 리빌트를 행한다. 즉, 제1 실시 형태와 마찬가지로, 스텝 S1에 있어서 전지(1)의 외관을 검사하여, 문제가 있는 전지(10)를 제거한다. 또한, 전지 저항(BRD)을 측정해(스텝 S2), 스텝 S3에 있어서, 이상치를 검출한 전지(10)를 제거한다.

계속해서, 스텝 S4에 있어서, 측정한 전지 저항(BRD)과 기간 임계치(Rp)와의 대소를 비교한다. 전지 저항(BRD)이 기간 임계치(Rp)보다도 작을 경우(아니오)에는 스텝 S5로 진행하고, 이 전지(11)는 B 기간의 전지(12)라고 판단한다.

그 후, 제1 실시 형태와는 달리, 스텝 S31로 진행하여 B 기간의 전지(12)를, 전지 저항(BRD)의 크기로 층별[예를 들어, 전지 저항(BRD)이 작은 순서로, 전지(12A, 12B, 12C)의 3층으로 층별]한다. B 기간의 전지(12)는, 도 2에 있어서, 사용 시간 X에 있어서의 전지(12)의 저항 편차(DR)의 범위를 양 화살표로 나타냈다. 이와 같이 B 기간의 전지(12)는 전지 저항(BRD)에 대해서 편차(DR)를 갖고 있으므로, 각 전지(12)를 전지 저항(BRD)의 크기에 따라 복수의 층(본 예에서는 3층)으로 층별함으로써, 다시 전지 저항(BRD)이 서로 비슷한 전지(12A) 등으로 분류할 수 있다.

계속해서, 스텝 S32에서는 3개의 층으로 층별한 전지 중 1개의 층에 속하는 전지[예를 들어, 전지(12A)]를 모아 리빌트 전지 집합체[221(221A, 221B, 221C)]를 형성한다[도 1의 (d) 참조]. 이로 인해, 전지 집합체에 사용되고 있는 전지 간에서의 특성 편차가 더욱 적어, 전지 간의 저항 편차(DR)에 기인하는 일부의 전지에 대한 과전압이나 과충전 등의 문제를 방지할 수 있다. 게다가, B 기간의 전지를 사용하고 있으므로, 사용을 해도 각 전지의 특성 변화가 적어, 안정된 특성을 갖는 리빌트 전지 집합체(221)로 할 수 있다.

또, 조합할 수 있는 전지의 수가, 1개의 층으로 부족할 경우에는 인접하는 층의 전지, 예를 들어 전지(12A)와 전지(12B), 혹은 전지(12B)와 전지(12C)를 조합하여, 리빌트 전지 집합체를 구성해도 좋다.

그 후는, 스텝 S7로 진행하여, 이 리빌트 전지 집합체(221)를 사용하여, 제1 실시 형태와 마찬가지로 리빌트 조전지(231)를 형성한다[도 1의 (e) 참조].

이 조전지(231)는, 이에 사용되고 있는 전지 간에서의 특성 편차가 적어, 전지 간의 저항 편차(DR)에 기인하는 일부의 전지[혹은 리빌트 전지 집합체(221)]에 대한 과전압이나 과충전 등의 문제를 방지할 수 있다.

또한, 스텝 S8에서 제1 실시 형태와 마찬가지로, 리빌트 조전지(231)를 차량(241)에 내장한다[도 1의 (f) 참조]. 이리하여, 리빌트 조전지(231)[리빌트 전지 집합체(221)]를 탑재한 차량(241)을 제조할 수 있다. 이 차량(241)은, 조전지(231) 이외는 차량(41)과 마찬가지이므로 설명을 생략한다.

이 차량(241)은 리빌트 조전지(231)(리빌트 전지 팩)를 탑재하고 있으므로, 새로운 전지(조전지)를 사용한 경우에 비하여 저렴하게 할 수 있는 동시에, 중고 2차 전지(1)의 유효 이용을 도모할 수 있다.

또, 본 제3 실시 형태에서는 스텝 S2가 저항 측정 스텝에, 스텝 S4가 저항 판별 스텝에, 스텝 S31이 저항 층별 스텝에, 스텝 S32, S7이 제2 타입 재구성 스텝에 해당한다.

(제4 실시 형태)

계속해서, 제4 실시 형태에 대해서, 도 1, 도 2, 도 7 내지 도 9를 참조해서 설명한다. 전술한 제1 실시 형태(도 3 참조)에서는, B 기간의 전지(12)에 대해서, 스텝 S5 내지 S8을 따라 리빌트 전지 집합체(21) 및 리빌트 조전지(31)의 제조를 행하고, 또한 차량(41)에 대한 탑재를 행했다.

또한, 제3 실시 형태에서는 스텝 S4, S5에서 B 기간의 전지(12)를 선별한 후, 또한 이 전지(12)에 대해서, 전지 저항(BRD)으로 다시 층별했다. 그리고 그 후 리빌트 전지 집합체(221) 및 리빌트 조전지(231)의 제조를 행하고, 또한 차량(241)에 대한 탑재를 행했다.

이에 반해, 본 제4 실시 형태에서는 제3 실시 형태와 마찬가지로, 스텝 S4, S5에서 B 기간의 전지(12)를 선별한 후, 다시 이 전지(12)에 대해서 층별을 행한다. 단, 제3 실시 형태에서는 전지 저항(BRD)의 크기로 층별하였지만, 이 대신에 전지의 방전 시간(DT)으로 층별한다.

따라서 이하에서는, 제1, 제3 실시 형태와 다른 부분을 중심으로 설명하는 한편, 제1, 제3 실시 형태와 같은 부분에 대해서는, 설명을 생략 혹은 간략화한다.

우선, 전지[1(12)]에 있어서의, 전지 온도(BT)와 전지 저항(BRD)과의 관계[전지 저항(BRD)의 온도 특성]에 대해, 도 7을 참조해서 설명한다. 이 도 7의 그래프로부터 알 수 있는 바와 같이, 차량 탑재용의 니켈 수소 전지인 전지(1)는 사용 가능 온도 범위(UTR)[전지(1)에서는, -30 내지 60℃]에서 사용 가능하다.

이 범위 중 상온(20℃)을 약간 하회할 정도(10℃)로부터 60℃ 정도까지의 온도 영역[후술하는 고온 영역(H)]에서는, 이보다 저온 영역에 비하여, 전지(1)의 전지 저항(BRD)(전지의 내부 저항)이 낮아진다. 전지(1)에 있어서, 전지 반응이 충분히 발생하고 있기 때문이다. 또한, 이 온도 영역에서는 전지 온도(BT)가 변화되어도 전지 저항(BRD)의 변동은 작지만, 전지 온도(BT)가 높아짐에 따라서 전지 저항(BTD)이 직선적으로 저하되는 경향을 나타낸다.

한편, 전지 온도(BT)가 -20℃ 이하의 온도 범위[후술하는 저온 영역(L)], 예를 들어 -30℃가 되면, 전해액 저항의 상승에 의해 전지 저항(BRD)이 고온 영역(H)에 있어서의 전지 저항(BRD)의 3배 이상(본 예에서는 5배 이상)의 크기가 된다. 또한 전지 온도(BT)의 저하에 따라 전지 저항(BRD)이 급격하게 커지는 특성을 갖는다.

또한, 이들 사이의 10℃ 내지 -20℃의 온도 범위[후술하는 중간 온도 영역(M)]에서는 전지 온도(BT)가 낮아질수록, 전지 저항(BRD)이 가속적으로 커진다.

따라서, 도 7에 도시한 바와 같이, 이 전지(1)에 있어서, 온도가 높아짐에 따라서 전지 저항(BRD)이 직선적으로 저하되는, 10 내지 60℃의 온도 영역을, 고온 영역(H)으로 한다. 또한, -20℃ 이하(-30 내지 -20℃)의 온도 영역을, 저온 영역(L)으로 한다. 또한, 이들 사이의 -20 내지 +10℃의 온도 영역을, 중간 온도 영역(M)으로 한다.

또, -30℃ 이하에서는, 전지(1)의 전해액의 저항이 높아져 사용이 곤란하다. 또한, 60℃를 초과하면, 충전이 곤란해져 마찬가지로 사용이 곤란해진다.

또한, 이 전지[1(12)]를 만충전 상태[SOC 100％ : 전지 전압(BV)=허용 최대 전압(Vmax)]로 한 다음, 충방전 장치를 통해 최대 10C의 정전력으로 방전시켜, 전지의 단자간 전압[전지 전압(BV)]이 허용 최소 전압(Vmin)(SOC 0％)이 될 때까지의, 전지 전압(BV)의 시간 변화를 보면, 도 8과 같아진다. 이 도 8로부터 쉽게 이해할 수 있도록, 방전 시간(DT)과 전지 전압(BV)의 관계는 전지 온도(BT)에 크게 의존하고 있어, 이 전지 온도(BT)가 낮을수록 전지 전압(BV)의 저하가 현저한, 즉 단시간에 전지 전압(BV)이 저하되는 것을 알 수 있다.

또한, 이 도 8에 파선과 실선으로 나타낸 바와 같이, 동일한 B 기간에 있는 전지(12)(기호 S와 T로 나타냄)를 사용한 경우라도, 전지의 저항 편차(DR)에 의해 실선(전지 T)과 파선(전지 S)으로 나타낸 바와 같이, 방전 시간(DT)과 전지 전압(BV)의 관계에 차이가 발생하는 경우가 있다. 또한, 방전 개시로부터 허용 최소 전압(Vmin)에 이르기까지의 방전 시간(DT)에 대해서, 이 전지(S와 T)로 비교하면, △(25), △(0), △(-10), △(-30)으로 나타내는 방전 시간차(△)에는 온도 의존성이 있는 것을 알 수 있다. 구체적으로는, 고온 영역(H)(10 내지 50℃)에서는 △(25)로 나타낸 바와 같이, 방전 시간 차(△)는 상대적으로 작다. 마찬가지로, 저온 영역(L)(-30 내지 -20℃)에서도, △(-30)으로 나타낸 바와 같이, 방전 시간 차(△)는 상대적으로 작다. 그런데, 중간 온도 영역(M)(-20 내지 +10℃)에서는 △(0) 및 △(-10)으로 나타낸 바와 같이, 상대적으로 방전 시간 차(△)가 큰 것을 알 수 있다.

이와 같은 방전 시간 차(△)에, 온도 의존성이 발생하는 이유는 이하와 같다고 생각된다.

즉, 고온 영역(H)에서는 전지 저항(BRD)의 절대치가 작기 때문에, 전지가 열화해도 저항의 편차가 전압차로서 나타나기 어렵다. 또 저온 영역(L)에서는 전지 저항(BRD)에 차지하는 전해액의 저항이 지배적이어서, 전극 저항의 기여가 작아지므로 전지 열화의 유의차를 찾아낼 수 없다. 이에 반해, 중간 온도 영역(M)에서는 전지 저항(BRD)에 있어서의 전극의 저항이 지배적이며, 전극 특성 열화의 편차가 나타나기 쉽기 때문이라고 생각된다.

따라서, 이 결과로부터 전지 온도(BT)를 중간 온도 영역(M) 내의 특정 온도로 한 상태에서, 전지(1)를 방전시킴으로써, DC-IR법으로 측정한 전지 저항(BRD)에서는, 판별할 수 없는 전지 특성의 차이를 검지하여 층별할 수 있는 것을 알 수 있다.

또, 도 8에서는 방전 개시 전압(Vst)으로서, 만충전 상태[SOC 100％ : 허용 최대 전압(Vmax)]로부터 전지 전압(BV)이 방전 종료 전압(Ved)[SOC 0％ ; 허용 최소 전압(Vmin)]이 될 때까지 방전시켰다.

그러나 방전을 개시시키는 방전 개시 전압(Vst)으로서는, 허용 최소 전압(Vmin)으로부터 허용 최대 전압(Vmax)까지의 허용 전압 범위(Vmin 내지 Vmax)를 5 등분한 5개의 범위 중 가장 위의 범위에 해당하는 상측 1/5의 고전압 범위 내의 값을 선택하면 된다. 허용 최대 전압(Vmax)[만충전(SOC : 100％)의 전압]에 가까운 값으로부터 방전을 개시시키는 것으로, 비교적 충전량이 많은 상태의 전지 특성을, 방전 시간(DT)에 반영할 수 있기 때문이다. 따라서, 방전 개시 전압(Vst)으로서는 그 중에서도 허용 최대 전압(Vmax)[만충전(SOC : 100％)]의 전압치로 하는 것이 바람직하다.

또한, 방전을 종료시키는 방전 종료 전압(Ved)으로서는, 허용 전압 범위(Vmin 내지 Vmax)를 5 등분한 5개의 범위 중 가장 위의 범위에 해당하는, 하측 1/5의 저전압 범위 내의 값을 선택하면 된다. 허용 최소 전압(Vmin)[완전 방전(SOC : 0％)의 전압]에 가까운 값까지 방전을 시킴으로써, 비교적 충전량이 낮은 상태의 전지 특성을, 방전 시간(DT)에 반영할 수 있기 때문이다. 따라서, 방전 종료 전압(Ved)으로서는 그 중에서도 허용 최소 전압(Vmin)[완전 방전(SOC : 0％)]의 전압치로 하는 것이 바람직하다.

또한, 본 실시 형태에서는 방전 시에 흐르게 하는 전류는 10C 이하로 하고 있다. 큰 전류를 흐르게 하면, 방전이 단시간에 종료되므로, 방전 시간(DT)의 계측 정밀도가 낮아져 방전 시간 차(△)를 적절하게 비교하기 어려워진다. 또한, 큰 전류를 방전시키기 위해 발생하는 전해액의 저항에 의한 전압 강하의 영향이 커, 전지 전극의 특성 열화에 기인하는 방전 시간(DT)의 변화를 파악하기 어려워지기 때문이다.

본 제4 실시 형태에서도, 제1, 제3 실시 형태와 같은 전지(1)에 대해서, 리빌트를 행한다. 즉, 도 9의 스텝 S1에 있어서 전지(1)의 외관을 검사하여, 문제가 있는 전지(10)를 제거한다. 또한, 전지 저항(BRD)을 측정해(스텝 S2), 스텝 S3에 있어서, 이상치를 검출한 전지(10)를 제거한다.

계속해서, 스텝 S4에 있어서, 측정한 전지 저항(BRD)과 기간 임계치(Rp)와의 대소를 비교한다. 전지 저항(BRD)이 기간 임계치(Rp)보다도 작을 경우(아니오)에는 스텝 S5로 진행하여, 이 전지(11)는 B 기간의 전지(12)라고 판단한다.

그 후, 제3 실시 형태에 있어서의 스텝 S31 대신에(본 제4 실시 형태에서는, 도 9에서 파선으로 나타내는 스텝 S31은 행하지 않음), B 기간의 전지(12)를, 스텝 S41에 있어서, 방전 시간(DT)으로 층별한다. 구체적으로는, 미리 전지 전압(BV)을 만충전의 전압인 1.7V/셀[방전 개시 전압(Vst)]로 해 두고, 전지 온도(BT)를 0℃로 하여 충방전 장치를 거쳐 60W/셀의 정전력 방전으로 방전시켜, 전지 전압(BV)이 0.9V/셀의 방전 종료 전압(Ved)이 될 때까지의 방전 시간(DT)을 계측하고, 복수의 층[예를 들어, 방전 시간(DT)이 짧은 순으로, 전지(12P, 12Q, 12R)의 3층]으로 층별한다.

이 층별에 의해, 상온 하에서의 전지 저항(BRD)에서는 알 수 없는 비교적 저온의 중간 온도 영역(M)의 환경 하에서의 전지 특성의 차이를 적절하게 검지하고, 각 전지를 복수의 층으로 층별할 수 있다. 이리하여, 서로 비슷한 특성을 갖는 중고 2차 전지끼리를 정확하게 모을 수 있다. 특히, 비교적 저온에서, 전지 저항(BRD)이 약간 높아지는 중간 온도 영역(M)의 환경 하에서의 전지 사용에 있어서, 특성이 서로 비슷한 것끼리를 선별할 수 있으므로, 이 중간 온도 영역(M)의 환경 하에서의 전지(1)의 실사용에 있어서, 전지 특성의 차이가 나타나기 어려워 특성이 안정된 전지 집합체(작은 전지 팩)나 이것을 조합한 조전지(큰 전지 팩)를, 쉽게 구성할 수 있다.

따라서, 스텝 S42로 진행하여, 복수의 층(본 예에서는 3층)으로 층별한 전지 중 1개의 층에 속하는 전지[예를 들어, 전지(12P)]를 모아 리빌트 전지 집합체[321(321P, 321Q, 321R)]를 형성한다[도 1의 (d) 참조]. 이로 인해, 전지 집합체에 사용되고 있는 전지 간에서의 특성 편차가 특히 적어, 전지 간의 특성 편차에 기인하는 일부의 전지에 대한 과전압이나 과충전 등의 문제를 방지할 수 있다. 게다가, B 기간의 전지를 사용하고 있으므로, 사용을 해도 각 전지의 특성 변화가 적어, 안정된 특성을 갖는 리빌트 전지 집합체(321)로 할 수 있다.

특히, 중간 온도 영역(M)의 환경 하에서의 사용에 있어서, 특성이 서로 비슷한 전지(12P)끼리를 조합하고 있으므로, 이 중간 온도 영역(M)의 환경 하에서의 전지의 실사용에 있어서, 전지 특성의 차이가 나타나기 어려워 특성이 안정된 전지 집합체(321)로 할 수 있다.

또, 조합할 수 있는 전지의 수가, 1개의 층으로 부족할 경우에는 인접하는 층의 전지, 예를 들어 전지(12P)와 전지(12Q), 혹은 전지(12Q)와 전지(12R)로 조합하여, 리빌트 전지 집합체(321)를 구성해도 좋다.

그 후는, 스텝 S7로 진행하여, 이 리빌트 전지 집합체(321)를 사용하여 제1, 제3 실시 형태와 마찬가지로, 리빌트 조전지(331)를 형성한다[도 1의 (e) 참조].

이 조전지(331)는, 이에 사용하고 있는 전지 간에서의 특성 편차가 특히 적어, 전지 간의 특성 편차에 기인하는 일부의 전지[혹은 리빌트 전지 집합체(321)]에 대한 과전압이나 과충전 등의 문제를 방지할 수 있다. 특히, 중간 온도 영역(M)의 환경 하에서의 전지의 실사용에 있어서, 전지 특성의 차이가 나타나기 어려워 특성이 안정된 조전지(331)로 할 수 있다.

또한, 스텝 S8에서, 제1, 제3 실시 형태와 마찬가지로, 리빌트 조전지(331)를 차량(341)에 내장한다[도 1의 (f) 참조]. 이리하여, 리빌트 조전지(331)[리빌트 전지 집합체(321)]를 탑재한 차량(341)을 제조할 수 있다. 이 차량(341)은, 조전지(331) 이외는 차량(41)과 마찬가지이므로, 설명을 생략한다.

이 차량(341)도, 리빌트 조전지(331)(리빌트 전지 팩)를 탑재하고 있으므로, 새로운 전지(조전지)를 사용한 경우에 비하여 저렴하게 할 수 있는 동시에, 중고 2차 전지(1)의 유효 이용을 도모할 수 있다.

또, 상술한 제4 실시 형태에서는, 도 9에 있어서, 파선으로 나타내는 스텝 S31을 생략하고, 스텝 S41에서 B 기간의 전지(12)를 방전 시간(DT)으로 층별한 예를 나타냈다.

그러나 도 9에 파선으로 나타내는 스텝 S31을 생략하지 않고, 스텝 S31과 스텝 S41의 2개의 층별을 행하도록 해도 좋다. 즉, B 기간의 전지(12)를, 우선 스텝 S31의 전지 저항(BRD)으로 층별하고, 또한 층별 된 각 전지를, 스텝 41에 있어서의 방전 시간(DT)으로 다시 층별해도 좋다.

또, 본 제4 실시 형태에서는 스텝 S2가 저항 측정 스텝에, 스텝 S4가 저항 판별 스텝에, 스텝 S41이 방전 시간 층별 스텝에, 스텝 S42, S7이 제3 타입 재구성 스텝 혹은 제4 타입 재구성 스텝에 해당한다.

(제5 실시 형태)

계속해서, 제5 실시 형태에 대해서 설명한다. 본 제5 실시 형태의 해머 드릴(60)은, 제1 실시 형태의 전지(12)를 모아 재구성한 리빌트 전지 집합체(61)를 탑재한 전지 사용 기기다. 도 10에 도시한 바와 같이, 이 해머 드릴(60)은 본체(62)의 바닥부(63)에 리빌트 전지 집합체(61)가 수용되어 있고, 이것을, 드릴을 구동하기 위한 에너지원으로서 이용하고 있다.

이 해머 드릴(60)은, 전술한 리빌트 전지 집합체(61)를 탑재하고 있으므로, 새로운 전지를 사용한 전지 집합체를 사용하는 경우에 비하여 저렴하게 할 수 있는 동시에, 전지의 유효 이용을 도모할 수 있다.

이상에 있어서, 본 발명을 제1 내지 제5 실시 형태에 입각해서 설명했지만, 본 발명은 상술한 제1 내지 제5 실시 형태에 한정되는 것이 아닌, 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 적절하게 변경해서 적용할 수 있는 것은 물론이다.

예를 들어, 상기 제1 내지 제5 실시 형태에서는, 전지(1)로서 니켈 수소 2차 전지를 예시했다. 그러나 리튬 이온 2차 전지, 니켈 카드뮴 전지 등 다른 종류의 2차 전지에도, 본 발명을 적용할 수 있다.

또한, 상기 제1 내지 제5 실시 형태에서는, 각형 전지의 전지를 예시했지만, 원통형 전지 등에도 본 발명을 적용할 수 있다. 또한, 적층형의 발전 요소를 구비하는 전지를 예시했지만, 권회형의 발전 요소를 갖는 전지에도 적용할 수 있다. 또한, 전지 저항으로서 DC-IR법으로 측정한 전지의 직류 저항을 이용했지만, AC-IR법을 이용한 전지의 교류 저항을 이용해도 된다.

1 : 전지(중고 2차 전지)
11, 12, 13, 14, 15 : 선별(층별) 된 전지
21, 121, 221, 221A, 221B, 221C, 321, 321P, 321Q, 321R : 리빌트 전지 집합체(리빌트 전지 팩)
31, 131, 231, 331 : 리빌트 조전지(리빌트 전지 팩)
41, 141, 241, 341 : 차량
42 : 엔진
43 : 전방 모터
44 : 후방 모터
45 : 차체
46 : 케이블
47 : 인버터
60 : 해머 드릴(전지 사용 기기)
61 : 배터리 팩
62 : (해머 드릴의) 본체
63 : (본체의) 바닥부
UBP : 중고 전지 집합체
UAB : 중고 조전지
UP : 사용 가능 기간
A : A 기간(초기 저항 고 기간 : 초기 단계)
B : B 기간(중기 저항 저 기간 : 중기 단계)
C : C 기간(종기 저항 고 기간 : 종기 단계)
UT : (전지의) 사용 시간
BRD : 전지 저항
Rmin : (전지 저항의) 허용 최소 저항치
Rmax : (전지 저항의) 허용 최대 저항치
Rp : (전지 저항의) 기간 임계치
Ri : 초기 저항치
DR : 저항 편차
BT : 전지 온도
UTR : (전지의) 사용 가능 온도 범위
H : 고온 영역
M : 중간 온도 영역
L : 저온 영역
Vst : 방전 개시 전압
Ved : 방전 종료 전압
Vmax : 허용 최대 전압
Vmin : 허용 최소 전압
BV : 전지 전압
DT : 방전 시간
△ : 방전 시간차
S, T : B 기간의 전지
S2 : 저항 측정 스텝
S4 : 저항 판별 스텝
S12 : 기간 판별 스텝
S31 : 저항 층별 스텝
S41 : 방전 시간 층별 스텝
S6, S7 : 제1 타입 재구성 스텝
S32, S7 : 제2 타입 재구성 스텝
S42, S7 : 제3 타입 재구성 스텝, 제4 타입 재구성 스텝

Claims

사용 가능 기간의 초기 단계에 전지 저항이 서서히 저하되는 동시에, 전지 저항이 상대적으로 높은 초기 저항 고 기간이 나타나고,
사용 가능 기간의 중기 단계에 전지 저항이 상대적으로 낮은 중기 저항 저 기간이 나타나고,
사용 가능 기간의 종기 단계에 전지 저항이 서서히 상승하는 동시에, 전지 저항이 상대적으로 높은 종기 저항 고 기간이 나타나는 특성을 갖는 2차 전지에 관한, 이미 사용된 중고 2차 전지의 선별 방법이며,
상기 중고 2차 전지의 전지 저항을 측정하는 저항 측정 스텝과,
상기 중고 2차 전지가, 상기 초기 저항 고 기간 또는 종기 저항 고 기간과, 상기 중기 저항 저 기간 중 어디에 있는지를 식별하는 기간 임계치에 비하여, 상기 중고 2차 전지의 전지 저항이 큰지 작은지의 여부를 판별하는 저항 판별 스텝을 구비하는, 중고 2차 전지의 선별 방법.
제1항에 있어서, 상기 기간 임계치보다도 상기 전지 저항이 큰 중고 2차 전지에 대해서, 당해 중고 2차 전지의 사용 이력 정보를 기초로 하여, 당해 중고 2차 전지가, 상기 초기 저항 고 기간에 속해 있는 것인지, 상기 종기 저항 고 기간에 속해 있는 것인지를 판별하는 기간 판별 스텝을 구비하는, 중고 2차 전지의 선별 방법.
제1항에 있어서, 상기 기간 임계치보다도 상기 전지 저항이 작은 중고 2차 전지를, 전지 저항의 크기에 따라 다시 복수의 층으로 층별하는 저항 층별 스텝을 구비하는, 중고 2차 전지의 선별 방법.
제2항에 있어서, 상기 기간 임계치보다도 상기 전지 저항이 작은 중고 2차 전지를, 전지 저항의 크기에 따라 다시 복수의 층으로 층별하는 저항 층별 스텝을 구비하는, 중고 2차 전지의 선별 방법.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 중고 2차 전지는,
그 사용 가능 온도 범위 내에 있어서,
전지의 직류 저항이 전지의 온도가 낮아질수록 높아지고, 또한
비교적 고온의 고온 영역에서는 온도에 의한 직류 저항의 변화가 작고,
비교적 저온의 저온 영역에서는 온도에 의한 직류 저항의 변화가 크고, 또한 고온 영역에 있어서의 직류 저항의 3배 이상의 직류 저항을 갖고,
고온 영역과 저온 영역 사이의 중간 온도 영역에서는, 전지의 온도가 낮아질수록 직류 저항이 가속적으로 커지는 특성이 있고,
상기 기간 임계치보다도 상기 전지 저항이 작거나, 또는 상기 저항 층별 스텝에서 층별한 중고 2차 전지를,
상기 중간 온도 영역의 환경 하에서,
허용 최소 전압으로부터 허용 최대 전압까지의 허용 전압 범위 중 상측 1/5의 고전압 범위 내의 소정의 방전 개시 전압으로부터 정전력 방전 또는 정전류 방전시켜, 상기 허용 전압 범위 중 하측 1/5의 저전압 범위 내의 소정의 방전 종료 전압에 이르기까지의 방전 시간의 길이를 기초로 하여,
다시 복수의 층으로 층별하는 방전 시간 층별 스텝을 구비하는, 중고 2차 전지의 선별 방법.
사용 가능 기간의 초기 단계에 전지 저항이 서서히 저하되는 동시에, 전지 저항이 상대적으로 높은 초기 저항 고 기간이 나타나고,
사용 가능 기간의 중기 단계에 전지 저항이 상대적으로 낮은 중기 저항 저 기간이 나타나고,
사용 가능 기간의 종기 단계에 전지 저항이 서서히 상승하는 동시에, 전지 저항이 상대적으로 높은 종기 저항 고 기간이 나타나는 특성을 갖고, 이미 사용된 복수의 중고 2차 전지를 모아 재구성하여 이루어지는 리빌트 전지 팩이며,
상기 중고 2차 전지는, 모두 제1항에 기재된 중고 2차 전지의 선별 방법에 의해, 상기 중기 저항 저 기간에 있게 된 것인, 리빌트 전지 팩.
사용 가능 기간의 초기 단계에 전지 저항이 서서히 저하되는 동시에, 전지 저항이 상대적으로 높은 초기 저항 고 기간이 나타나고,
사용 가능 기간의 중기 단계에 전지 저항이 상대적으로 낮은 중기 저항 저 기간이 나타나고,
사용 가능 기간의 종기 단계에 전지 저항이 서서히 상승하는 동시에, 전지 저항이 상대적으로 높은 종기 저항 고 기간이 나타나는 특성을 갖고, 이미 사용된 복수의 중고 2차 전지를 모아 재구성하여 이루어지는 리빌트 전지 팩이며,
상기 중고 2차 전지는, 모두 제2항에 기재된 중고 2차 전지의 선별 방법에 의해 상기 초기 저항 고 기간에 있게 된 것인, 리빌트 전지 팩.
사용 가능 기간의 초기 단계에 전지 저항이 서서히 저하되는 동시에, 전지 저항이 상대적으로 높은 초기 저항 고 기간이 나타나고,
사용 가능 기간의 중기 단계에 전지 저항이 상대적으로 낮은 중기 저항 저 기간이 나타나고,
사용 가능 기간의 종기 단계에 전지 저항이 서서히 상승하는 동시에, 전지 저항이 상대적으로 높은 종기 저항 고 기간이 나타나는 특성을 갖고, 이미 사용된 복수의 중고 2차 전지를 모아 재구성하여 이루어지는 리빌트 전지 팩이며,
상기 중고 2차 전지는, 모두 제3항에 기재된 중고 2차 전지의 선별 방법에 있어서, 상기 저항 층별 스텝에 의해 층별된 복수의 층 중 1층 또는 인접하는 일부의 층에 속하는 것인, 리빌트 전지 팩.
사용 가능 기간의 초기 단계에 전지 저항이 서서히 저하되는 동시에, 전지 저항이 상대적으로 높은 초기 저항 고 기간이 나타나고,
사용 가능 기간의 중기 단계에 전지 저항이 상대적으로 낮은 중기 저항 저 기간이 나타나고,
사용 가능 기간의 종기 단계에 전지 저항이 서서히 상승하는 동시에, 전지 저항이 상대적으로 높은 종기 저항 고 기간이 나타나는 특성을 갖고, 이미 사용된 복수의 중고 2차 전지를 모아 재구성하여 이루어지는 리빌트 전지 팩이며,
상기 중고 2차 전지는, 모두 제4항에 기재된 중고 2차 전지의 선별 방법에 있어서, 상기 저항 층별 스텝에 의해 층별된 복수의 층 중 1층 또는 인접하는 일부의 층에 속하는 것인, 리빌트 전지 팩.
사용 가능 기간의 초기 단계에 전지 저항이 서서히 저하되는 동시에, 전지 저항이 상대적으로 높은 초기 저항 고 기간이 나타나고,
사용 가능 기간의 중기 단계에 전지 저항이 상대적으로 낮은 중기 저항 저 기간이 나타나고,
사용 가능 기간의 종기 단계에 전지 저항이 서서히 상승하는 동시에, 전지 저항이 상대적으로 높은 종기 저항 고 기간이 나타나는 특성을 갖고, 이미 사용된 복수의 중고 2차 전지를 모아 재구성하여 이루어지는 리빌트 전지 팩이며,
상기 중고 2차 전지는, 모두 제5항에 기재된 중고 2차 전지의 선별 방법에 있어서, 상기 방전 시간 층별 스텝에 의해 층별된 복수의 층 중 1층 또는 인접하는 일부의 층에 속하는 것인, 리빌트 전지 팩.
사용 가능 기간의 초기 단계에 전지 저항이 서서히 저하되는 동시에, 전지 저항이 상대적으로 높은 초기 저항 고 기간이 나타나고,
사용 가능 기간의 중기 단계에 전지 저항이 상대적으로 낮은 중기 저항 저 기간이 나타나고,
사용 가능 기간의 종기 단계에 전지 저항이 서서히 상승하는 동시에, 전지 저항이 상대적으로 높은 종기 저항 고 기간이 나타나는 특성을 갖고, 이미 사용된 복수의 중고 2차 전지를 모아 재구성하여 이루어지는 리빌트 전지 팩이며,
상기 중고 2차 전지는, 모두 상기 중기 저항 저 기간에 속하는, 리빌트 전지 팩.
제6항 내지 제9항 및 제11항 중 어느 한 항에 기재된 리빌트 전지 팩을 탑재하고, 이 리빌트 전지 팩에 의한 전기 에너지를 동력원의 전부 또는 일부에 사용하는, 차량.
제10항에 기재된 리빌트 전지 팩을 탑재하고, 이 리빌트 전지 팩에 의한 전기 에너지를 동력원의 전부 또는 일부에 사용하는, 차량.
제6항 내지 제9항 및 제11항 중 어느 한 항에 기재된 리빌트 전지 팩을 탑재하고, 이 리빌트 전지 팩을 에너지원의 적어도 1개로서 사용하는, 전지 사용 기기.
제10항에 기재된 리빌트 전지 팩을 탑재하고, 이 리빌트 전지 팩을 에너지원의 적어도 1개로서 사용하는, 전지 사용 기기.
사용 가능 기간의 초기 단계에 전지 저항이 서서히 저하되는 동시에, 전지 저항이 상대적으로 높은 초기 저항 고 기간이 나타나고,
사용 가능 기간의 중기 단계에 전지 저항이 상대적으로 낮은 중기 저항 저 기간이 나타나고,
사용 가능 기간의 종기 단계에 전지 저항이 서서히 상승하는 동시에, 전지 저항이 상대적으로 높은 종기 저항 고 기간이 나타나는 특성을 갖고, 이미 사용된 복수의 중고 2차 전지를 모아 재구성하여 이루어지는 리빌트 전지 팩의 제조 방법이며,
상기 중고 2차 전지가, 상기 초기 저항 고 기간 또는 종기 저항 고 기간과, 상기 중기 저항 저 기간 중 어디에 있는지를 식별하는 기간 임계치에 비하여, 상기 중고 2차 전지의 전지 저항이 큰지 작은지의 여부를 판별하는 저항 판별 스텝과,
상기 기간 임계치보다도 상기 전지 저항이 작은 중고 2차 전지를 모아 전지 팩을 재구성하는 제1 타입 재구성 스텝을 구비하는, 리빌트 전지 팩의 제조 방법.
제16항에 있어서, 상기 기간 임계치보다도 상기 전지 저항이 작은 중고 2차 전지에 대해서, 전지 저항의 크기에 따라, 당해 중고 2차 전지를 복수의 층으로 층별하는 저항 층별 스텝을 구비하는 동시에,
상기 제1 타입 재구성 스텝 대신에, 상기 전지 저항으로 층별된 복수의 층 중 1층 또는 인접하는 일부의 층에 속하는 중고 2차 전지를 모아 전지 팩을 재구성하는 제2 타입 재구성 스텝을 구비하는, 리빌트 전지 팩의 제조 방법.
제16항 또는 제17항에 있어서, 상기 중고 2차 전지는,
그 사용 가능 온도 범위 내에 있어서,
전지의 직류 저항이 전지의 온도가 낮아질수록 높아지고, 또한
비교적 고온의 고온 영역에서는 온도에 의한 직류 저항의 변화가 작고,
비교적 저온의 저온 영역에서는 직류 저항의 온도에 의한 변화가 크고, 또한 고온 영역에 있어서의 직류 저항의 3배 이상의 직류 저항을 갖고,
고온 영역과 저온 영역 사이의 중간 온도 영역에서는, 전지의 온도가 낮아질수록 직류 저항이 가속적으로 커지는 특성이 있고,
상기 기간 임계치보다도 상기 전지 저항이 작거나, 또는 상기 저항 층별 스텝에서 층별된 상기 중고 2차 전지를,
상기 중간 온도 영역의 환경 하에서,
허용 최소 전압으로부터 허용 최대 전압까지의 허용 전압 범위 중 상측 1/5의 고전압 범위 내의 소정의 방전 개시 전압으로부터 정전력 방전 또는 정전류 방전시켜, 상기 허용 전압 범위 중 하측 1/5의 저전압 범위 내의 소정의 방전 종료 전압에 이르기까지의 방전 시간의 길이를 기초로 하여,
다시 복수의 층으로 층별하는 방전 시간 층별 스텝을 구비하는 동시에,
상기 제1 타입 재구성 스텝 또는 상기 제2 타입 재구성 스텝 대신에, 상기 방전 시간의 길이로 층별된 복수의 층 중 1층 또는 인접하는 일부의 층에 속하는 중고 2차 전지를 모아 전지 팩을 재구성하는 제3 타입 재구성 스텝을 구비하는, 리빌트 전지 팩의 제조 방법.