WO2023166853A1 - 電池容量回復システム - Google Patents

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WO2023166853A1
WO2023166853A1 PCT/JP2023/000254 JP2023000254W WO2023166853A1 WO 2023166853 A1 WO2023166853 A1 WO 2023166853A1 JP 2023000254 W JP2023000254 W JP 2023000254W WO 2023166853 A1 WO2023166853 A1 WO 2023166853A1
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capacity
recovery
battery
capacity recovery
data
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PCT/JP2023/000254
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English (en)
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大輝 小松
渉太 伊藤
克 上田
純 川治
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株式会社日立製作所
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    • G01R31/382—Arrangements for monitoring battery or accumulator variables, e.g. SoC
    • G01R31/3828—Arrangements for monitoring battery or accumulator variables, e.g. SoC using current integration
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
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    • H02J7/02—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from ac mains by converters
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    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Definitions

  • the present invention relates to a battery capacity recovery system.
  • a capacity recovery system recovers the capacity of an assembled battery of lithium-ion secondary batteries mounted on a vehicle.
  • the capacity recovery system is a capacity recovery device. 40, a communication device 340, and a server 300.
  • the capacity recovery device 40 is configured to be capable of executing recovery processing for recovering the capacity of the assembled battery 10 by maintaining the SOC of the assembled battery 10 below the reference value X2.
  • Communication device 340 acquires recovery data P1 and P2 including reference value X2 of SOC used in recovery processing and capacity recovery rate R.
  • Server 300 acquires recovery data P1 and P2 including capacity recovery rate R.
  • a reference value X2 used in recovery processing is calculated using recovery data P1 and P2.”
  • An object of the present invention is to provide a battery capacity recovery system capable of appropriately recovering the capacity of a secondary battery.
  • the battery capacity recovery system of the present invention includes a battery system comprising a secondary battery having a plurality of battery cells connected in series and a battery control device controlling the plurality of battery cells, and the battery system.
  • a processor that is connected to a database unit that stores information about the battery system; and a communication device that is connected to the battery system or the charger and inputs and outputs information to and from the processor.
  • the processing device is time-series data of the cell voltage of the battery cell and the current flowing through the battery cell from the communication device when the battery system and the charger are connected.
  • a data acquisition unit that acquires an operation history including time-series data of cell current; and a recovery capacity calculator that calculates an expected recovery capacity value, which is an expected value at which capacity can be recovered in the secondary battery, based on the operation history.
  • a capacity recovery control unit for outputting a capacity recovery command indicating that capacity recovery processing should be performed on the secondary battery via the communication device based on the recovery capacity expected value; and the capacity recovery control unit. and a notification unit that transmits whether or not the process is being executed or the schedule of the capacity recovery process to a predetermined terminal device.
  • the capacity of the secondary battery can be appropriately recovered.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a bipolar battery cell;
  • FIG. FIG. 4 is a schematic side view of a power storage element;
  • 1 is a block diagram of a battery capacity recovery system according to a first embodiment;
  • FIG. 1 is a block diagram of a computer;
  • FIG. 3 is a block diagram of a battery pack;
  • FIG. It is a figure which shows the outline
  • FIG. 4 is a diagram showing an outline of a capacity recovery database; It is a figure which shows the outline
  • FIG. 4 is a flowchart of a diagnostic mode processing routine; It is a figure which shows an example of electric potential curve data. It is an enlarged view of the main part of negative electrode potential curve data.
  • FIG. 3 is a block diagram showing the relationship between the main parts of the server machine and the database unit; 3 is a flowchart (1/2) of a capacity recovery processing routine in the first embodiment; 2 is a flowchart (2/2) of a capacity recovery processing routine in the first embodiment;
  • FIG. 5 is a diagram showing an example of a distribution state of discharge amount data during capacity recovery processing;
  • FIG. 10 is a diagram illustrating an example of a distribution state of upper limit recovery capacity data;
  • FIG. 4 is a block diagram of a battery capacity recovery system according to a second embodiment; 9 is a flowchart of diagnostic processing in the second embodiment; 10 is a flow chart of a capacity recovery processing routine in the second embodiment;
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a bipolar battery cell 10.
  • a battery cell 10 is a cell of a lithium ion battery, and includes a power storage element 1 , a positive electrode terminal 2 , a negative electrode terminal 3 , and an exterior material 6 .
  • a separator 5 is included in the storage element 1 .
  • the exterior material 6 is constructed using a laminate film or a similar material.
  • the shape of the battery cell 10 is not limited to the rectangular shape shown in FIG. 1, and may be cylindrical although not shown.
  • FIG. 2 is a schematic side view of the storage element 1.
  • FIG. 2 in the storage element 1 , a plurality of positive electrodes 12 and a plurality of negative electrodes 13 are alternately stacked with separators 5 interposed therebetween.
  • the storage element 1 shown in FIG. 1 corresponds to the region where the positive electrode 12 and the negative electrode 13 appear to overlap.
  • the structure of the storage element 1 is not limited to the laminated type shown in FIG. That is, although illustration is omitted, the positive electrode 12 and the negative electrode 13 may be of a wound type produced by stacking the positive electrode 12 and the negative electrode 13 so as to face each other with the separator 5 interposed therebetween and then winding them.
  • the storage element 1 further contains an electrolytic solution (not shown), and the electrolytic solution impregnates micropores of the positive electrode 12, the negative electrode 13, the separator 5, and the like.
  • an electrolytic solution for example, polypropylene can be applied.
  • a microporous film made of polyolefin such as polyethylene or a non-woven fabric can be applied in addition to polypropylene.
  • the positive electrode 12 and the negative electrode 13 are each produced by applying a mixture of an appropriate electrode active material, a conductive agent, a binder, and the like to an appropriate metal collector foil.
  • Metal tabs are connected to the collector foils of the positive electrode 12 and the negative electrode 13 .
  • the exterior material 6 is sealed so that only the tab portion is exposed to the outside of the exterior material 6. - ⁇ As a result, the tabs become the positive terminal 2 and the negative terminal 3 of FIG.
  • the potentials of the positive electrode 12 and the negative electrode 13 are hereinafter referred to as a positive electrode potential Ep and a negative electrode potential En. Also, the difference between the two, that is, "Ep-En" is the voltage between the positive terminal 2 and the negative terminal 3, which is called the cell voltage V.
  • an aluminum foil with a thickness of 10 to 100 ⁇ m, a perforated aluminum foil with a thickness of 10 to 100 ⁇ m and a hole diameter of 0.1 to 10 mm, an expanded metal, a foamed metal plate, etc. are used.
  • aluminum, stainless steel, titanium, and the like can also be used for the material of the current collector foil.
  • any current collector can be used without being limited by the material, shape, manufacturing method, and the like.
  • the electrode active material of the positive electrode 12 preferably contains reactive species therein.
  • the reactive species in lithium ion batteries is lithium ions.
  • the electrode active material of the positive electrode 12 contains a lithium-containing compound capable of reversibly intercalating and deintercalating lithium ions.
  • the type of the electrode active material of the positive electrode 12 is not particularly limited, but examples include lithium transition metal phosphates such as lithium cobaltate, manganese-substituted lithium cobaltate, lithium manganate, lithium nickelate, olivine-type lithium iron phosphate, Li w Ni x Co y Mnz O 2 (here, w, x, y, and z are 0 or positive values).
  • the electrode active material of the positive electrode 12 the above materials may be contained singly or in combination of two or more.
  • a copper foil with a thickness of 10 to 100 ⁇ m, a perforated copper foil with a thickness of 10 to 100 ⁇ m and a hole diameter of 0.1 to 10 mm, an expanded metal, a foamed metal plate, or the like is used.
  • copper, stainless steel, titanium, and the like can also be used for the material of the current collecting foil.
  • any current collector can be used without being limited by the material, shape, manufacturing method, and the like.
  • the electrode active material of the negative electrode 13 contains a material capable of reversibly intercalating and deintercalating lithium ions.
  • the type of the electrode active material of the negative electrode 13 is not particularly limited, but for example, natural graphite, a composite carbonaceous material obtained by forming a film on natural graphite by a dry CVD method or a wet spray method, a resin material such as epoxy or phenol, or petroleum.
  • artificial graphite manufactured by firing pitch-based materials obtained from coal and coal, silicon (Si), graphite mixed with silicon, non-graphitizable carbon materials, lithium titanate Li 4 Ti 5 O 12 , niobium titanium oxides TiNb 2 O 7 or the like can be applied.
  • One or more of the above materials may be contained as the negative electrode active material.
  • the storage element 1 is impregnated with an electrolytic solution.
  • the electrolyte is not particularly limited, but in the case of lithium ion batteries, for example, ethylene carbonate (EC), propylene carbonate (PC), butylene carbonate (BC), dimethyl carbonate (DMC), ethyl methyl carbonate (EMC), diethyl carbonate (DEC ), methyl propyl carbonate (MPC), ethyl propyl carbonate (EPC) and other aprotic organic solvents can be applied.
  • the electrolytic solution is a solvent of these two or more mixed organic compounds, lithium hexafluorophosphate, lithium tetrafluoroborate, lithium perchlorate, lithium iodide, lithium chloride, lithium bromide, LiB Lithium salts such as [ OCOCF3 ] 4 , LiB[ OCOCF2CF3 ] 4 , LiPF4 ( CF3 ) 2 , LiN( SO2CF3 ) 2 , LiN( SO2CF2CF3 ) 2 , or these A mixture of two or more lithium salts dissolved therein may also be used.
  • a solid electrolyte may be used instead of the electrolytic solution.
  • the solid electrolyte is not particularly limited, and examples thereof include ion-conducting polymers such as polyethylene oxide, polyacrylonitrile, polyvinylidene fluoride, polymethyl methacrylate, polyhexafluoropropylene, and polyethylene oxide.
  • the separator 5 can be omitted.
  • FIG. 3A is a block diagram of the battery capacity recovery system 100 according to the first embodiment.
  • the battery capacity recovery system 100 includes a communication module 52 (communication device), a charger 54, a battery system 56, a user terminal 60 (terminal device), a server machine 70 (processing device), and a database section 80. I have.
  • the user terminal 60 is, for example, a mobile information terminal.
  • the server machine 70 includes a data acquisition unit 71, a recovery upper limit capacity calculation unit 72 (recovery capacity calculation unit), a recoverable capacity calculation unit 74, an operation history/degradation rate validity determination unit 75, and a capacity recovery control unit 76. , a notification unit 77 , a capacity recovery evaluation unit 78 , and a capacity recovery amount prediction correction unit 79 .
  • the database unit 80 includes a material property database 82, a deterioration prediction database 84, a capacity recovery database 86, and a safety judgment database 88 (relational storage database).
  • the database unit 80 in this embodiment not only accumulates data, but also has a function of outputting predicted values of unaccumulated data by executing machine learning, interpolation processing, and the like.
  • the data acquisition unit 71 in the server machine 70 includes time-series data of the cell voltage V and the cell current I of each battery cell 10 from the communication module 52 when the battery system 56 and the charger 54 are connected. Get operation history data. Further, the recovery upper limit capacity calculation unit 72 calculates recovery upper limit capacity expected value data, which is an expected value at which the capacity of the battery pack 20 (secondary battery, see FIG. 4) can be recovered, based on the operation history data.
  • the function of the recoverable capacity calculation unit 74 will be described later.
  • the operation history/deterioration rate validity determination unit 75 determines whether or not the operation history data Dn11 and the deterioration rate data Dn12 of the target battery pack 20 have predetermined validity. Based on the recovery upper limit capacity expected value data, the capacity recovery control unit 76 issues a capacity recovery command to the battery pack 20 via the communication module 52 to execute a capacity recovery process (S22, S24, which will be described later). Output.
  • the notification unit 77 transmits to the user terminal 60 whether or not the capacity recovery process (S22, S24, which will be described later) is being executed, or the schedule of the capacity recovery process (S22, S24). Furthermore, the notification unit 77 notifies the user terminal 60 of the recovery upper limit capacity expected value data, the capacity recovery actual value, and the next capacity recovery timing.
  • the capacity recovery evaluation unit 78 performs capacity recovery processing (S22, It is determined whether or not S24) was successful.
  • FIG. 3B is a block diagram of computer 980 .
  • Each of the server machine 70, charger 54, user terminal 60, and database unit 80 shown in FIG. 3A has one or more computers 980 shown in FIG. 3B.
  • computer 980 includes CPU 981 , storage unit 982 , communication I/F (interface) 983 , input/output I/F 984 and media I/F 985 .
  • the storage unit 982 includes a RAM 982a, a ROM 982b, and an HDD 982c.
  • the communication I/F 983 is connected to the communication circuit 986.
  • the input/output I/F 984 is connected to the input/output device 987 .
  • a media I/F 985 reads and writes data from a recording medium 988 .
  • the ROM 982b stores control programs executed by the CPU, various data, and the like.
  • the CPU 981 implements various functions by executing application programs loaded into the RAM 982a.
  • the inside of the server machine 70 previously shown in FIG. 3A shows, as blocks, functions implemented by application programs and the like.
  • FIG. 4 is a block diagram of the battery pack 20. As shown in FIG. The battery system 56 shown in FIG. 3A has this battery pack 20 . 4, a battery pack 20 includes a plurality of battery cells 10 connected in series, a plurality of cell controllers 22, a plurality of voltage detection lines 23, a plurality of thermocouples 24, a battery control device 25, and a communication line. 26 , 28 and a current sensor 27 .
  • the cell controller 22 is connected to the battery cells 10 via the voltage detection line 23, and detects the state of these battery cells 10, that is, the cell voltage V (see FIG. 1) and temperature. Also, the plurality of cell controllers 22 are connected to the battery control device 25 via communication lines 26 . Further, the current sensor 27 detects a cell current I flowing through the battery cells 10 connected in series and notifies the battery control device 25 of the cell current I. The battery control device 25 acquires the states of the plurality of battery cells 10 from the plurality of cell controllers 22 .
  • the battery control device 25 determines the SOC (state of charge) of the battery pack 20 based on the cell current I obtained from the current sensor 27 and the states of the plurality of battery cells 10 obtained from the cell controller 22. to calculate Then, the battery control device 25 communicates data such as the calculated SOC to a host device (for example, the charger 54 or the server device 70 in FIG. 3A) via the communication line 28 .
  • a host device for example, the charger 54 or the server device 70 in FIG. 3A
  • FIG. 5 is a diagram showing an outline of the material property database 82.
  • the material property database 82 stores deterioration state data D10 and potential curve data D50 in association with each other.
  • the deterioration state data D10 includes operation history data D11 (operation history) and deterioration rate data D12 (deterioration rate).
  • the operation history data D11 is time-series data such as the SOC of each battery cell 10, temperature, cell voltage V and cell current I, and voltage drop rate.
  • the deterioration rate data D12 includes the capacity deterioration rate SOHQ of the battery pack 20, the resistance deterioration rate SOHR of the battery pack 20, the capacity deterioration rate SOHQ of each battery cell 10, the resistance deterioration rate SOHR of each battery cell 10, contains.
  • the potential curve data D50 also includes positive potential curve data D54 and negative potential curve data D56.
  • the positive electrode potential curve data D54 indicates the characteristics of the positive electrode potential Ep (see FIG. 1) with respect to the discharge amount or charge amount of the battery cell 10 .
  • the negative electrode potential curve data D56 indicates the characteristics of the negative electrode potential En (see FIG. 1) with respect to the amount of discharge or charge of the battery cell 10 .
  • FIG. 6 is a diagram showing an overview of the deterioration prediction database 84. As shown in FIG. 6, the deterioration prediction database 84 associates and stores the above-described operation history data D11 and the above-described deterioration rate data D12 for various battery packs 20 (see FIG. 4).
  • FIG. 7 is a diagram showing an overview of the capacity recovery database 86.
  • the capacity recovery database 86 stores deterioration state data D10, recovery upper limit capacity data D20, and capacity recovery actual value data D24 in association with each other.
  • the recovery upper limit capacity data D20 is data indicating the upper limit of the recoverable capacity by the capacity recovery process in the battery pack 20 (see FIG. 4).
  • the capacity recovery rate data D22 is the result of dividing the capacity recovery actual value data D24 by the recovery upper limit capacity data D20.
  • the capacity recovery actual value data D24 is data indicating the actual value of the capacity recovered by the capacity recovery process.
  • the capacity recovery database 86 does not include data when the determination result of the capacity recovery evaluation unit 78 is negative, that is, when the capacity recovery process fails.
  • FIG. 8 is a diagram showing an overview of the safety judgment database 88.
  • the safety judgment database 88 stores discharge amount data D30, capacity recovery actual value data D24, and safety judgment data D32 in association with each other.
  • the discharge amount data D30 is data indicating the discharge amount in the capacity recovery process.
  • the safety judgment data D32 is data indicating the degree of safety when the capacity recovery process is executed under the conditions for the corresponding discharge amount data D30 and capacity recovery actual value data D24.
  • the safety determination database 88 also does not include data when the determination result of the capacity recovery evaluation unit 78 is negative, that is, when the capacity recovery process fails.
  • FIG. 9 is a flow chart of a diagnostic mode processing routine. This routine is started when a command to execute diagnostic mode processing is output from the user terminal 60 (see FIG. 3A). First, when the process proceeds to step S2 in the charger 54, the charger 54 executes the charging process.
  • the charger 54 transmits the operation history data Dn11 obtained in the previous step S2 to the server machine 70.
  • the operation history data Dn11 includes data such as the cell current I (see FIG. 5), the cell voltage V (see FIG. 1), the voltage drop rate, and the temperature, like the operation history data D11 (see FIG. 6).
  • the operation history data Dn11 was obtained in the previous step S2 and is generally not included in the deterioration prediction database 84 yet.
  • the server machine 70 receives the operation history data Dn11 from the charger 54 in step S8.
  • the recovery upper limit capacity calculator 72 of the server machine 70 refers to the material property database 82 and the deterioration prediction database 84 . That is, the recovery upper limit capacity calculation unit 72 reads out the adjacent operation history data D11 and the corresponding deterioration rate data D12 from the deterioration prediction database 84 for the operation history data Dn11 acquired this time from the charger 54 .
  • the recovery upper limit capacity calculation unit 72 performs interpolation processing on the read data, and calculates deterioration rate data Dn12 (not shown) corresponding to the current operation history data Dn11. As a result, deterioration state data Dn10 (not shown) is obtained by combining the operation history data Dn11 and the deterioration rate data Dn12. Next, the recovery upper limit capacity calculation unit 72 refers to the material property database 82 and acquires the potential curve data Dn50 corresponding to the deterioration state data Dn10.
  • FIG. 10 is a diagram showing an example of the potential curve data Dn50.
  • the potential curve data Dn50 includes corrected positive potential curve data Dn54 and corrected negative potential curve data Dn56 (negative potential curve data).
  • the voltage curve data Vx in the figure is the result of subtracting the corrected negative electrode potential curve data Dn56 from the corrected positive electrode potential curve data Dn54.
  • the vertical axis in FIG. 10 is voltage and potential.
  • the horizontal axis represents the discharge capacity [Ah], and the value "0" represents the fully charged state and the negative value represents the overcharged state.
  • the recovery upper limit capacity calculation unit 72 acquires the potential curve data Dn50 as follows.
  • the material property database 82 stores positive electrode potential curve data D54 and negative electrode potential curve data D56. These have shapes similar to the corrected positive potential curve data Dn54 and the corrected negative potential curve data Dn56 shown in FIG. Also, the difference between the positive potential curve data D54 and the negative potential curve data D56 provides virtual characteristics of the cell voltage V (see FIG. 1).
  • the recovery upper limit capacity calculation unit 72 shifts and expands and contracts the positive electrode potential curve data D54 and the negative electrode potential curve data D56 in the horizontal direction, so that the virtual characteristics of the cell voltage V (see FIG. 1) are changed to the voltage curve A shift amount and an expansion/contraction rate that are most similar to the data Vx are obtained.
  • the recovery upper limit capacity calculator 72 calculates the recovery upper limit capacity expected value data Dn20 based on the potential curve data Dn50. Details of the processing in step S12 will be described with reference to FIGS. 10 and 11 again.
  • FIG. 10 the negative electrode potential En when the SOC is 0% can be obtained based on the corrected negative electrode potential curve data Dn56.
  • the negative electrode potential En at that time is called En0 (charging information).
  • FIG. 11 is an enlarged view of a main portion of the corrected negative electrode potential curve data Dn56 shown in FIG.
  • Qe be the discharge capacity at the end of discharge in the corrected negative electrode potential curve data Dn56.
  • the discharge capacity Qe corresponds to the recoverable upper limit capacity, and is the recovery upper limit capacity expected value of the battery cell 10.
  • Data becomes Dn20.
  • the recoverable capacity calculator 74 refers to the capacity recovery database 86 .
  • the capacity recovery database 86 stores deterioration state data D10, recovery upper limit capacity data D20, and capacity recovery actual value data D24 in association with each other. Therefore, the capacity recovery database 86 outputs capacity recovery expected value data Dn24 corresponding to the current recovery upper limit capacity expected value data Dn20 (see FIG. 11) and the current deterioration state data Dn10.
  • the recoverable capacity calculation unit 74 calculates capacity recovery rate expected value data Dn22 by dividing the capacity recovery expected value data Dn24 by the recovery upper limit capacity expected value data Dn20.
  • the recoverable capacity calculation unit 74 transmits the calculated capacity recovery rate expected value data Dn22 and capacity recovery expected value data Dn24 to the user terminal 60 (see FIG. 3A).
  • the user can grasp how much the capacity recovery rate can be expected when the capacity recovery process is temporarily performed on the battery system 56 (see FIG. 1).
  • the processes of steps S2 to S16 are called "diagnosis mode process S100".
  • FIG. 12 is a block diagram showing the relationship between the main parts of the server machine 70 and the database section 80.
  • the material property database 82 outputs potential curve data Dn50 based on the deterioration state data Dn10, that is, the operation history data Dn11 and the deterioration rate data Dn12.
  • the recovery upper limit capacity calculator 72 outputs recovery upper limit capacity expected value data Dn20 based on the potential curve data Dn50 and the cell voltage V and the cell current I.
  • the capacity recovery database 86 outputs capacity recovery expected value data Dn24 based on the deterioration state data Dn10 and the recovery upper limit capacity expected value data Dn20.
  • the recoverable capacity calculation unit 74 also divides the capacity recovery expected value data Dn24 by the recovery upper limit capacity expected value data Dn20 to output capacity recovery rate expected value data Dn22.
  • FIG. 13 and 14 are flow charts of the capacity recovery processing routine. This routine is started when a command indicating that capacity recovery processing should be executed is output from the user terminal 60 .
  • the charger 54 notifies the server machine 70 of this fact.
  • charger 54 and server machine 70 execute the content of diagnosis mode processing S100 (see FIG. 9).
  • the recoverable capacity calculation unit 74 determines whether all of the capacity recovery conditions C1, C2, and C3 listed below are satisfied.
  • C1 The recovery upper limit capacity expected value data Dn20 is equal to or greater than a predetermined value.
  • C2 The capacity deterioration rate SOHQ of each battery cell 10 included in the deterioration rate data D12 is equal to or less than a predetermined value.
  • C3 No abnormal change is found in the operation history data Dn11. To further explain the capacity recovery condition C3, past operation history data D11 and deterioration rate data D12 are recorded for each battery cell 10 in the deterioration prediction database 84 (see FIG. 6). It is preferable to statistically compare these contents with the currently acquired operation history data Dn11 and deterioration rate data Dn12 to determine whether or not there is an abnormal change.
  • step S32 the processing in the server machine 70 proceeds to step S36.
  • the recoverable capacity calculation unit 74 transmits to the user terminal 60 that "capacity recovery processing is impossible", and the processing of this routine ends.
  • step S34 the process proceeds to step S34 in the server machine 70, and the capacity recovery control unit 76 issues a capacity recovery command SC2 to the charger 54 via the communication module 52. to output
  • step S22 capacity recovery process
  • the charger 54 performs CCCV discharge (constant current and constant voltage discharge) processing until the cell voltage V reaches a predetermined value for capacity recovery processing.
  • step S ⁇ b>24 in the charger 54
  • the charger 54 performs intermittent charging or low current charging for the battery pack 20 .
  • step S24 the charger 54 outputs the charging result report data SC4 to the server machine 70, and the process in the charger 54 ends.
  • the charging result report data SC4 is time-series data such as the cell voltage V, the cell current I, and the temperature in the discharging process of step S22 and the charging process of step S24.
  • capacity recovery evaluation unit 78 calculates recovery upper limit capacity expected value data Dn20, discharge amount data Dn30, and capacity recovery actual value data Dc24 based on charging result report data SC4.
  • the capacity recovery evaluation unit 78 reads the capacity recovery database 86 (see FIG. 7). That is, the capacity recovery evaluation unit 78 acquires the past recovery upper limit capacity data D20 and the capacity recovery actual value data D24 accumulated in the capacity recovery database 86.
  • FIG. 7 the capacity recovery evaluation unit 78 acquires the past recovery upper limit capacity data D20 and the capacity recovery actual value data D24 accumulated in the capacity recovery database 86.
  • the capacity recovery evaluation unit 78 performs statistical comparison processing. That is, the capacity recovery evaluation unit 78 performs statistical comparison processing on the currently acquired recovery upper limit capacity expected value data Dn20 and the past recovery upper limit capacity data D20. Statistical comparison processing is performed on the capacity recovery actual value data D24. For example, the capacity recovery evaluation unit 78 calculates the average value and standard deviation of the past recovery upper limit capacity data D20, and compares the calculated average value with the recovery upper limit capacity expected value data Dn20. Further, the capacity recovery evaluation unit 78 may calculate the average value and standard deviation of the past capacity recovery actual value data D24, and compare the calculated average value with the capacity recovery actual value data Dc24.
  • step S42 it is determined whether the recovery upper limit capacity expected value data Dn20 and the capacity recovery actual value data Dc24 are both valid. For example, when the average value of the recovery upper limit capacity data D20 is Qa and the standard deviation is ⁇ a, if the recovery upper limit capacity expected value data Dn20 is in the range of "Qa ⁇ 3 ⁇ a", the recovery upper limit capacity expected value data Dn20 is It can be determined that it has validity and that it is not valid otherwise.
  • the capacity recovery actual value data Dc24 is it can be determined that it has validity and that it is not valid otherwise.
  • step S44 If the recovery upper limit capacity expected value data Dn20 or the capacity recovery actual value data Dc24 is not valid, it is judged "No" in step S44 and the process proceeds to step S50.
  • the capacity recovery evaluation unit 78 notifies the user terminal 60 of the abnormality, and the processing of this routine ends. For example, the capacity recovery evaluation unit 78 may notify the user terminal 60 of "the battery system 56 is abnormal" and "recommend to stop using the battery system 56". Also, the notified content is displayed on the user terminal 60 .
  • step S44 if both the recovery upper limit capacity expected value data Dn20 and the capacity recovery actual value data Dc24 are valid, it is determined "Yes” in step S44 and the process proceeds to step S46.
  • the capacity recovery evaluation unit 78 updates the capacity recovery database 86 (see FIG. 7) and the safety determination database 88 (see FIG. 8) so as to add the recovery upper limit capacity expected value data Dn20 and the capacity recovery actual value data Dc24. Update content.
  • the capacity recovery evaluation unit 78 transmits to the user terminal 60 the fact that the capacity recovery has been completed and the capacity recovery actual value data Dc24, and the process of this routine ends. . Also, the notified content is displayed on the user terminal 60 .
  • FIG. 15 is a diagram showing an example of the distribution state of the discharge amount data D30 during the capacity recovery process.
  • the horizontal axis is the discharge amount data D30 during the capacity recovery process
  • the vertical axis is the actual number of capacity recovery results, that is, the number of actual capacity recovery performances.
  • FIG. 16 is a diagram showing an example of a distribution state of the recovery upper limit capacity data D20.
  • the horizontal axis is the recovery upper limit capacity data D20
  • the vertical axis is the actual number of capacity recovery results, that is, the number of actual capacity recovery performances.
  • the standard deviation of the upper limit recovery capacity data D20 is ⁇ a
  • FIG. 17 is a block diagram of a battery capacity recovery system 120 according to the second embodiment.
  • the configuration of the battery capacity recovery system 120 is similar to that of the battery capacity recovery system 100 (see FIG. 3A) of the first embodiment described above, but instead of the charger 54 of the first embodiment, is provided with a charger 58 .
  • the charger 58 charges the battery system 56 as needed, but the charger 58 can operate without being specifically controlled by the server machine 70 .
  • the engine and generator of the hybrid vehicle can be considered charger 58 .
  • the configuration of the second embodiment other than that described above is the same as that of the first embodiment.
  • FIG. 18 is a flowchart of diagnostic processing in this embodiment.
  • the communication module 52 unlike the communication module 52 of the first embodiment (see FIG. 9) attached to the battery system 56, the communication module 52 repeatedly executes the process of step S6 while the battery system 56 is in operation. Then, in step S ⁇ b>6 , the communication module 52 acquires the state of the battery system 56 and transmits operation history data Dn ⁇ b>11 as the result to the server machine 70 .
  • the server machine 70 refers to the material property database 82 and the deterioration prediction database 84 in step S8 to acquire the potential curve data Dn50.
  • Various methods are known for obtaining the potential curve data Dn50 based on the operation history data Dn11 during normal operation of the battery system 56 . In the present embodiment, any of these methods may be applied to obtain the potential curve data Dn50.
  • the processing contents of steps S8 to S18 in the server machine 70 are the same as those of the first embodiment (see FIG. 9). Among the processes described above, the processes of steps S6 and S8 to S16 are referred to as "diagnostic process S120 during operation".
  • FIG. 19 is a flow chart of a capacity recovery processing routine in this embodiment.
  • the charger 54 and the server machine 70 execute the contents of the operating diagnosis process S120 (see FIG. 18).
  • the processing after the operating diagnosis processing S120 is the same as that of the first embodiment (see FIGS. 13 and 14). That is, when the server machine 70 receives the charging result report data SC4 after the process of step S34 is completed, the server machine 70 executes the processes after step S38 (see FIG. 14).
  • the battery capacity recovery system 100 is a secondary battery ( 20), chargers 54, 58 for charging the battery system 56, a processor (70) connected to a database unit 80 storing information about the battery system 56, the battery system 56 or the charger a communication device (52) connected to 54 and 58 and inputting and outputting information to and from a processing device (70); the processing device (70) is connected to a battery system 56 and chargers 54 and 58; the operation history (Dn11) including time-series data of the cell voltage V of the battery cell 10 and time-series data of the cell current I, which is the current flowing through the battery cell 10, from the communication device (52).
  • a data acquisition unit (71) that acquires data
  • a recovery capacity calculation unit (72) that calculates a recovery capacity expected value (Dn20), which is an expected value at which the capacity of the secondary battery (20) can be recovered, based on the operation history (Dn11).
  • Dn20 a capacity recovery command SC2 is output via a communication device (52) to the effect that capacity recovery processing (S22, S24) should be executed for the secondary battery (20).
  • a notification unit 77 for transmitting whether or not the capacity recovery process (S22, S24) is being executed or the schedule of the capacity recovery process (S22, S24) to a predetermined terminal device (60).
  • the recovery capacity expected value (Dn20) which is the expected value at which the capacity of the secondary battery (20) can be recovered, can be calculated and transmitted to the predetermined terminal device (60), so that the capacity of the secondary battery (20) can be calculated. can recover properly.
  • the battery system 56 includes a secondary battery (20) having a plurality of battery cells 10 connected in series and a battery control device 25 that controls the plurality of battery cells 10; A processing device (70) connected to a database unit (80) that stores information about the battery system (56), and a communication device (52) that is connected to the battery system (56) and inputs and outputs information between the processing device (70) In addition, the processing device (70) receives the operation history including time-series data of the cell voltage V of the battery cell 10 and time-series data of the cell current I, which is the current flowing through the battery cell 10, from the communication device (52).
  • the capacity recovery control unit 76 that outputs the command SC2 and whether or not the capacity recovery process (S22, S24) is being executed or the schedule of the capacity recovery process (S22, S24) are transmitted to the predetermined terminal device (60).
  • a notification unit 77 is provided. In this way, the recovery capacity expected value (Dn20), which is the expected value at which the capacity of the secondary battery (20) can be recovered, can be calculated and transmitted to the predetermined terminal device (60). can be properly recovered.
  • the battery cell 10 has a positive electrode 12 and a negative electrode 13, and the recovery capacity calculation unit (72) calculates the charge information (En0), the deterioration rate (D12) of the battery cell 10, and the operation history of the battery cell 10 ( Dn11), and a function to calculate the recovery capacity expected value (Dn20) based on the charging information (En0), deterioration rate (D12), operation history (Dn11), and actual It is more preferable to further include a capacity recovery amount prediction correction unit 79 that corrects the calculation algorithm of the recovery capacity expected value (Dn20) based on the capacity recovery actual value (Dc24), which is the capacity recovery amount of . As a result, the capacity recovery amount prediction corrector 79 can appropriately correct the algorithm for calculating the recovery capacity expected value (Dn20).
  • the charging information (En0) is more preferably a value that correlates with the potential of the negative electrode 13 when the SOC of the battery cell 10 is 0%. Thereby, the potential of the negative electrode 13 when the SOC of the battery cell 10 is 0% can be obtained based on the charging information (En0).
  • the processing device (70) stores the operation history (Dn11) of the target secondary battery (20) based on the deterioration prediction database 84 that stores the correspondence relationship between the operation history (D11) and the deterioration rate (D12). and the deterioration rate (Dn12) have a predetermined validity. It is more preferable to prohibit the execution of the capacity recovery processing (S22, S24) when the determination result in 75 is negative. Thereby, execution of the capacity recovery process (S22, S24) can be prohibited when the operating history (Dn11) or the deterioration rate (Dn12) does not have a predetermined validity.
  • the processing device (70) stores the contents of the relational storage database (88) that stores the relationship between the discharge amount data D30 and the capacity recovery actual value data D24, and after executing the capacity recovery processing (S22, S24) and a capacity recovery evaluation unit 78 for determining (S44) whether or not the capacity recovery processing (S22, S24) has succeeded based on the relationship between the discharge amount data Dn30 and the capacity recovery actual value (Dc24). and more preferred. This makes it possible to appropriately determine whether or not the capacity recovery processing (S22, S24) has succeeded.
  • the relational storage database (88) does not include data when the determination result of the capacity recovery evaluation unit 78 is negative. As a result, the data for which the determination result in the capacity recovery evaluation unit 78 is negative can be excluded from the relational storage database (88).
  • the capacity recovery evaluation unit 78 refers to the capacity recovery database 86 that stores the relationship between the capacity recovery actual value data D24 and the recovery upper limit capacity data D20, and refers to the recovery capacity expected value (Dn20) and capacity recovery processing ( It is further provided with a function of determining (S44) whether or not the capacity recovery processing (S22, S24) was successful based on the relationship between the capacity recovery actual value (Dc24) after S22, S24) is completed. preferable. As a result, it is possible to determine whether or not the capacity recovery process (S22, S24) has succeeded based on the relationship between the recovery capacity expected value (Dn20) and the capacity recovery actual value (Dc24).
  • the capacity recovery database 86 does not include data when the determination result of the capacity recovery evaluation unit 78 is negative. As a result, the data for which the determination result of the capacity recovery evaluation unit 78 is negative can be excluded from the capacity recovery database 86 .
  • the notification unit 77 has a function of notifying the terminal device (60) of the recovery capacity expected value (Dn20), the capacity recovery actual value (Dc24), and the next capacity recovery timing.
  • the notification unit 77 can notify the terminal device (60) of the recovery capacity expected value (Dn20), the capacity recovery actual value (Dc24), and the next capacity recovery timing.
  • the present invention is not limited to the embodiments described above, and various modifications are possible.
  • the above-described embodiments are exemplified for easy understanding of the present invention, and are not necessarily limited to those having all the described configurations.
  • part of the configuration of one embodiment can be replaced with the configuration of another embodiment, and the configuration of another embodiment can be added to the configuration of one embodiment.
  • the control lines and information lines shown in the drawings are those considered to be necessary for explanation, and do not necessarily show all the control lines and information lines necessary on the product. In practice, it may be considered that almost all configurations are interconnected. Possible modifications to the above embodiment are, for example, the following.
  • the hardware of the user terminal 60, the server machine 70, and the database unit 80 in the above embodiment can be realized by a general computer, the programs and the like for executing the various processes shown in the flowcharts and the like described above are stored in the storage medium. or distributed via transmission channels.

Abstract

電池容量回復システムにおいて、二次電池を適切に回復できるようにする。そのため、電池容量回復システム（１００）は、直列接続された複数の電池セルと複数の前記電池セルを制御する電池制御装置とを有する二次電池を備える電池システム（５６）と、前記電池システム（５６）を充電する充電器（５４）と、前記電池システム（５６）に関する情報を格納するデータベース部８０に接続された処理装置（７０）と、前記電池システム（５６）または前記充電器（５４）に接続され前記処理装置（７０）との間で情報を入出力する通信装置５２と、を備え、前記処理装置（７０）は、稼働履歴を取得するデータ取得部（７１）と、前記稼働履歴に基づいて、二次電池（２０）において容量回復可能な期待値である回復容量期待値を算出する回復容量算出部（７２）と、を備える。

Description

電池容量回復システム
　本発明は、電池容量回復システムに関する。
　本技術分野の背景技術として、下記特許文献１の要約には、「容量回復システムは、車両に搭載されたリチウムイオン二次電池の組電池の容量を回復させる。容量回復システムは、容量回復装置４０と、通信装置３４０と、サーバ３００とを備える。容量回復装置４０は、組電池１０のＳＯＣを基準値Ｘ２以下に維持することによって組電池１０の容量を回復させる回復処理を実行可能に構成される。通信装置３４０は、回復処理に用いられるＳＯＣの基準値Ｘ２と、回復処理による容量回復率Ｒとを含む回復データＰ１，Ｐ２を取得する。サーバ３００は、対象車両である車両１に対する回復処理に用いられる基準値Ｘ２を回復データＰ１，Ｐ２を用いて算出する。」と記載されている。
特開２０１８－６３９０６号公報
　ところで、上述した技術において、一層適切に二次電池の容量を回復したいという要望がある。
　この発明は上述した事情に鑑みてなされたものであり、二次電池の容量を適切に回復できる電池容量回復システムを提供することを目的とする。
　上記課題を解決するため本発明の電池容量回復システムは、直列接続された複数の電池セルと複数の前記電池セルを制御する電池制御装置とを有する二次電池を備える電池システムと、前記電池システムを充電する充電器と、前記電池システムに関する情報を格納するデータベース部に接続された処理装置と、前記電池システムまたは前記充電器に接続され前記処理装置との間で情報を入出力する通信装置と、を備え、前記処理装置は、前記電池システムと前記充電器とが接続されているときに、前記通信装置から、前記電池セルのセル電圧の時系列データと、前記電池セルに流れる電流であるセル電流の時系列データと、を含む稼働履歴を取得するデータ取得部と、前記稼働履歴に基づいて、前記二次電池において容量回復可能な期待値である回復容量期待値を算出する回復容量算出部と、前記回復容量期待値に基づいて、前記通信装置を介して、前記二次電池に対して容量回復処理を実行すべき旨の容量回復指令を出力する容量回復制御部と、前記容量回復処理が実行中か否か、または前記容量回復処理のスケジュールを、所定の端末装置に送信する報知部と、を備えることを特徴とする。
　本発明によれば、二次電池の容量を適切に回復できる。
二極式の電池セルの模式的な断面図である。 蓄電要素の模式的な側面図である。 第１実施形態による電池容量回復システムのブロック図である。 コンピュータのブロック図である。 電池パックのブロック図である。 材料特性データベースの概要を示す図である。 劣化予測データベースの概要を示す図である。 容量回復データベースの概要を示す図である。 安全判定データベースの概要を示す図である。 診断モード処理ルーチンのフローチャートである。 電位曲線データの一例を示す図である。 負極電位曲線データの要部の拡大図である。 サーバ機およびデータベース部の要部の関係を示すブロック図である。 第１実施形態における容量回復処理ルーチンのフローチャート（１／２）である。 第１実施形態における容量回復処理ルーチンのフローチャート（２／２）である。 容量回復処理時における放電量データの分布状態の一例を示す図である。 回復上限容量データの分布状態の一例を示す図である。 第２実施形態による電池容量回復システムのブロック図である。 第２実施形態における診断処理のフローチャートである。 第２実施形態における容量回復処理ルーチンのフローチャートである。
［電池セルの構造］
　まず、図１および図２を参照して、実施形態に適用可能な二極式の電池セルの構造例について説明する。
　図１は、二極式の電池セル１０の模式的な断面図である。
　図１において、電池セル１０は、リチウムイオン電池のセルであり、蓄電要素１と、正極端子２と、負極端子３と、外装材６とを備えている。セパレータ５は、蓄電要素１に含まれている。外装材６は、ラミネートフィルム、もしくは、それに類する素材を用いて構成されている。なお、電池セル１０の形状は図１のような角型に限定されるものではなく、図示は省略するが円筒型であってもよい。
　図２は、蓄電要素１の模式的な側面図である。
　図２に示すように、蓄電要素１においては、セパレータ５を介して複数の正極１２と複数の負極１３とが交互に積層されている。図１に示した蓄電要素１は、これら正極１２および負極１３が重なって見える領域に対応する。なお、蓄電要素１の構造は図２のような積層型に限定されるものではない。すなわち、図示は省略するが、正極１２および負極１３を、セパレータ５を挟んで対向するように重ねた後、捲回することによって作製する捲回型であってもよい。また、蓄電要素１は、さらに電解液（図示せず）を含んでおり、電解液は、正極１２、負極１３、セパレータ５等の微孔に含侵されている。セパレータ５としては、例えば、ポリプロピレンを適用することができる。但し、セパレータ５としては、ポリプロピレン以外にも、ポリエチレンなどのポリオレフィン製の微孔性フィルムや不織布などを適用することもできる。
　正極１２および負極１３は、それぞれ、適切な金属の集電箔に適切な電極活物質、導電剤、結着剤等の混合体を塗布して作製されたものである。正極１２および負極１３の集電箔には、金属のタブが接続されている。タブ部分のみが外装材６の外部に露出するように外装材６を封止する。これにより、タブが図１の正極端子２および負極端子３となる。以下、正極１２および負極１３の電位を正極電位Ｅｐおよび負極電位Ｅｎと呼ぶ。また、両者の差、すなわち「Ｅｐ－Ｅｎ」が、正極端子２および負極端子３の間の電圧であり、これをセル電圧Ｖと呼ぶ。
　正極１２の集電箔には、厚さが１０～１００μｍのアルミニウム箔、厚さが１０～１００μｍ、孔径０．１～１０ｍｍのアルミニウム製穿孔箔、エキスパンドメタル、発泡金属板などが用いられる。また、集電箔の材質も、アルミニウムの他に、ステンレス鋼、チタンなども適用可能である。本実施形態では、材質、形状、製造方法などに制限されることなく、任意の集電体を使用することができる。
　正極１２の電極活物質は、反応種を内部に含むものが望ましい。リチウムイオン電池の反応種は、リチウムイオンである。この場合、正極１２の電極活物質は、リチウムイオンを可逆的に挿入脱離可能なリチウム含有化合物を含んでいる。正極１２の電極活物質の種類は特に制限されないが、例えば、コバルト酸リチウム、マンガン置換コバルト酸リチウム、マンガン酸リチウム、ニッケル酸リチウム、オリビン型リン酸鉄リチウムなどのリン酸遷移金属リチウム、ＬｉwＮｉxＣｏyＭｎzＯ2（ここで、ｗ、ｘ、ｙ、ｚは０または正の値）が挙げられる。正極１２の電極活物質として、上記の材料が一種単独または二種以上含まれていてもよい。
　負極１３の集電箔には、厚さが１０～１００μｍの銅箔、厚さが１０～１００μｍ、孔径０．１～１０ｍｍの銅製穿孔箔、エキスパンドメタル、発泡金属板などが用いられる。また、集電箔の材質も銅の他に、ステンレス鋼、チタンなども適用可能である。本実施形態では、材質、形状、製造方法などに制限されることなく、任意の集電体を使用することができる。
　負極１３の電極活物質は、リチウムイオンを可逆的に挿入脱離可能な物質を含んでいる。負極１３の電極活物質の種類は特に制限されないが、例えば、天然黒鉛、天然黒鉛に乾式のＣＶＤ法もしくは湿式のスプレー法によって被膜を形成した複合炭素質材料、エポキシやフェノール等の樹脂材料もしくは石油や石炭から得られるピッチ系材料を原料として焼成により製造される人造黒鉛、シリコン（Ｓｉ）、シリコンを混合した黒鉛、難黒鉛化炭素材、チタン酸リチウムＬｉ4Ｔｉ5Ｏ12、ニオブチタン系酸化物ＴｉＮｂ2Ｏ7などを適用することができる。負極活物質として上記の材料が一種単独または二種以上含まれていてもよい。
　蓄電要素１には、電解液が含侵されている。電解液は特に制限されないが、リチウムイオン電池の場合、例えばエチレンカーボネート（ＥＣ）、プロピレンカーボネート（ＰＣ）、ブチレンカーボネート（ＢＣ）、ジメチルカーボネート（ＤＭＣ）、エチルメチルカーボネート（ＥＭＣ）、ジエチルカーボネート（ＤＥＣ）、メチルプロピルカーボネート（ＭＰＣ）、エチルプロピルカーボネート（ＥＰＣ）等の非プロトン性有機系溶媒を適用できる。
　また、電解液は、これらの２種以上の混合有機化合物の溶媒に、六フッ化リン酸リチウム、四フッ化ホウ酸リチウム、過塩素酸リチウム、ヨウ化リチウム、塩化リチウム、臭化リチウム、ＬｉＢ［ＯＣＯＣＦ3］4、ＬｉＢ［ＯＣＯＣＦ2ＣＦ3］4、ＬｉＰＦ4（ＣＦ3）2、ＬｉＮ（ＳＯ2ＣＦ3）2、ＬｉＮ（ＳＯ2ＣＦ2ＣＦ3）2等のリチウム塩、あるいはこれらの２種以上の混合リチウム塩を溶解したものであってもよい。
　また、電解液の代わりに固体電解質を用いてもよい。固体電解質は特に制限されないが、例えば、ポリエチレンオキシド、ポリアクリロニトリル、ポリフッ化ビニリデン、ポリメタクリル酸メチル、ポリヘキサフルオロプロピレン、ポリエチレンオキサイド等のイオン伝導性ポリマーが挙げられる。これらの固体高分子電解質を用いた場合、セパレータ５を省略できる。
［第１実施形態］
〈第１実施形態の構成〉
　図３Ａは、第１実施形態による電池容量回復システム１００のブロック図である。
　電池容量回復システム１００は、通信モジュール５２（通信装置）と、充電器５４と、電池システム５６と、ユーザ端末６０（端末装置）と、サーバ機７０（処理装置）と、データベース部８０と、を備えている。
　ユーザ端末６０は、例えば携帯情報端末である。
　サーバ機７０は、データ取得部７１と、回復上限容量算出部７２（回復容量算出部）と、回復可能容量演算部７４と、稼働履歴・劣化率妥当性判定部７５と、容量回復制御部７６と、報知部７７と、容量回復評価部７８と、容量回復量予測補正部７９と、を備えている。
　データベース部８０は、材料特性データベース８２と、劣化予測データベース８４と、容量回復データベース８６と、安全判定データベース８８（関係記憶データベース）と、を備えている。
　本実施形態におけるデータベース部８０は、単にデータを蓄積することにとどまらず、機械学習や補間処理等を実行することにより、蓄積されていないデータの予測値を出力する機能を備えている。
　サーバ機７０におけるデータ取得部７１は、電池システム５６と充電器５４とが接続されているときに、通信モジュール５２から各電池セル１０のセル電圧Ｖとセル電流Ｉの時系列データと、を含む稼働履歴データを取得する。
　また、回復上限容量算出部７２は、稼働履歴データに基づいて、電池パック２０（二次電池、図４参照）において容量回復可能な期待値である回復上限容量期待値データを算出する。
　なお、回復可能容量演算部７４の機能については後述する。
　稼働履歴・劣化率妥当性判定部７５は、対象とする電池パック２０における稼働履歴データＤｎ１１と劣化率データＤｎ１２とが所定の妥当性を有するか否かを判定する。
　容量回復制御部７６は、回復上限容量期待値データに基づいて、通信モジュール５２を介して、電池パック２０に対して容量回復処理（後述するＳ２２，Ｓ２４）を実行すべき旨の容量回復指令を出力する。
　報知部７７は、容量回復処理（後述するＳ２２，Ｓ２４）が実行中か否か、または容量回復処理（Ｓ２２，Ｓ２４）のスケジュールを、ユーザ端末６０に送信する。さらに、報知部７７は、ユーザ端末６０に対して、回復上限容量期待値データ、容量回復実績値、および次回の容量回復時期を通知する。
　容量回復評価部７８は、安全判定データベース８８の内容と、容量回復処理（Ｓ２２，Ｓ２４）を実行した後の放電量データと、容量回復実績値データと、に基づいて、容量回復処理（Ｓ２２，Ｓ２４）が成功したか否かを判定する。
　図３Ｂは、コンピュータ９８０のブロック図である。図３Ａに示したサーバ機７０、充電器５４、ユーザ端末６０およびデータベース部８０は、何れも図３Ｂに示すコンピュータ９８０を、１台または複数台備えている。
　図３Ｂにおいて、コンピュータ９８０は、ＣＰＵ９８１と、記憶部９８２と、通信Ｉ／Ｆ（インタフェース）９８３と、入出力Ｉ／Ｆ９８４と、メディアＩ／Ｆ９８５と、を備える。ここで、記憶部９８２は、ＲＡＭ９８２ａと、ＲＯＭ９８２ｂと、ＨＤＤ９８２ｃと、を備える。
　通信Ｉ／Ｆ９８３は、通信回路９８６に接続される。入出力Ｉ／Ｆ９８４は、入出力装置９８７に接続される。メディアＩ／Ｆ９８５は、記録媒体９８８からデータを読み書きする。ＲＯＭ９８２ｂには、ＣＰＵによって実行される制御プログラム、各種データ等が格納されている。ＣＰＵ９８１は、ＲＡＭ９８２ａに読み込んだアプリケーションプログラムを実行することにより、各種機能を実現する。先に図３Ａにおいて示した、サーバ機７０の内部は、アプリケーションプログラム等によって実現される機能をブロックとして示したものである。
　図４は電池パック２０のブロック図である。図３Ａに示した電池システム５６は、この電池パック２０を備えている。
　図４において、電池パック２０は、直列接続された複数の電池セル１０と、複数のセルコントローラ２２と、複数の電圧検出線２３と、複数の熱電対２４と、電池制御装置２５と、通信線２６，２８と、電流センサ２７と、を備えている。
　セルコントローラ２２は、電圧検出線２３を介して電池セル１０に接続され、これら電池セル１０の状態、すなわちセル電圧Ｖ（図１参照）および温度を検出する。また、複数のセルコントローラ２２は、通信線２６を介して電池制御装置２５に接続されている。また、電流センサ２７は、直列接続された電池セル１０に流れるセル電流Ｉを検出し、セル電流Ｉを電池制御装置２５に通知する。電池制御装置２５は、複数のセルコントローラ２２から複数の電池セル１０の状態を取得する。
　電池制御装置２５は、電流センサ２７から取得したセル電流Ｉと、セルコントローラ２２から取得した複数の電池セル１０の状態と、に基づいて、電池パック２０のＳＯＣ（state of charge；充電率）等を演算する。そして、電池制御装置２５は、演算したＳＯＣ等のデータを、通信線２８を介して、上位装置（例えば図３Ａにおける充電器５４またはサーバ機７０）に通信する。
　図５は、材料特性データベース８２の概要を示す図である。
　図５において、材料特性データベース８２は、劣化状態データＤ１０と、電位曲線データＤ５０と、を対応付けて記憶している。ここで、劣化状態データＤ１０は、稼働履歴データＤ１１（稼働履歴）と、劣化率データＤ１２（劣化率）と、を含んでいる。
　稼働履歴データＤ１１は、各電池セル１０のＳＯＣ、温度、セル電圧Ｖおよびセル電流Ｉ、電圧降下率等の時系列データである。また、劣化率データＤ１２は、電池パック２０の容量劣化率ＳＯＨＱと、電池パック２０の抵抗劣化率ＳＯＨＲと、各電池セル１０の容量劣化率ＳＯＨＱと、各電池セル１０の抵抗劣化率ＳＯＨＲと、を含んでいる。
　また、電位曲線データＤ５０は、正極電位曲線データＤ５４と、負極電位曲線データＤ５６と、を含んでいる。ここで、正極電位曲線データＤ５４は、電池セル１０の放電量または充電量に対する正極電位Ｅｐ（図１参照）の特性を示すものである。また、負極電位曲線データＤ５６は、電池セル１０の放電量または充電量に対する負極電位Ｅｎ（図１参照）の特性を示すものである。
　図６は、劣化予測データベース８４の概要を示す図である。
　図６において、劣化予測データベース８４は、様々な電池パック２０（図４参照）について、上述した稼働履歴データＤ１１と、上述した劣化率データＤ１２と、を対応付けて記憶している。
　図７は、容量回復データベース８６の概要を示す図である。
　図７において、容量回復データベース８６は、劣化状態データＤ１０と、回復上限容量データＤ２０と、容量回復実績値データＤ２４と、を対応付けて記憶している。ここで、回復上限容量データＤ２０は、電池パック２０（図４参照）において、容量回復処理によって回復可能な容量の上限値を示すデータである。
　また、容量回復率データＤ２２は、容量回復実績値データＤ２４を回復上限容量データＤ２０で除算した結果である。ここで、容量回復実績値データＤ２４とは、容量回復処理によって回復した容量の実績値を示すデータである。また、容量回復データベース８６も、上述した容量回復評価部７８における判定結果が否定的であった場合、すなわち容量回復処理が失敗した場合のデータは含まない。
　図８は、安全判定データベース８８の概要を示す図である。
　図８において安全判定データベース８８は、放電量データＤ３０と、容量回復実績値データＤ２４と、安全判定データＤ３２と、を対応付けて記憶している。ここで、放電量データＤ３０とは、容量回復処理における放電量を示すデータである。
　また、安全判定データＤ３２とは、対応する放電量データＤ３０および容量回復実績値データＤ２４に対して、当該条件で容量回復処理を実行した場合の安全度を示すデータである。また、安全判定データベース８８も、上述した容量回復評価部７８における判定結果が否定的であった場合、すなわち容量回復処理が失敗した場合のデータは含まない。
〈第１実施形態の動作〉
　次に、本実施形態の動作を説明する。
　図９は、診断モード処理ルーチンのフローチャートである。
　本ルーチンは、ユーザ端末６０（図３Ａ参照）において診断モード処理を実行すべき旨のコマンドが出力された場合に起動される。
　まず、充電器５４において処理がステップＳ２に進むと、充電器５４は充電処理を実行する。このステップＳ２における充電処理は、間欠充電または低電流での充電処理である。すなわち、充電処理中に「セル電圧Ｖ＝ＯＣＶ（Open Circuit Voltage：端子開放電圧）」と見做せるタイミングが含まれるようにすることが好ましい。
　次に、充電器５４において処理がステップＳ４に進むと、充電器５４は、サーバ機７０に対して、先のステップＳ２において得られた稼働履歴データＤｎ１１を送信する。ここで、稼働履歴データＤｎ１１は、稼働履歴データＤ１１（図６参照）と同様に、セル電流Ｉ（図５参照）、セル電圧Ｖ（図１参照）、電圧降下率、温度等のデータを含む。但し、稼働履歴データＤｎ１１は、先のステップＳ２において得られたものであり、一般的には劣化予測データベース８４には未だ含まれていない。
　一方、サーバ機７０は、ステップＳ８において、充電器５４から稼働履歴データＤｎ１１を受信する。次に、サーバ機７０において処理がステップＳ１０に進むと、サーバ機７０の回復上限容量算出部７２は、材料特性データベース８２と、劣化予測データベース８４と、を参照する。すなわち、回復上限容量算出部７２は、充電器５４から今回取得した稼働履歴データＤｎ１１に対して、近接する稼働履歴データＤ１１と、対応する劣化率データＤ１２と、を劣化予測データベース８４から読み出す。
　そして、回復上限容量算出部７２は、読み出したデータに対して補間処理を施し、今回の稼働履歴データＤｎ１１に対応する劣化率データＤｎ１２（図示せず）を算出する。これにより、稼働履歴データＤｎ１１と劣化率データＤｎ１２とを合わせた劣化状態データＤｎ１０（図示せず）が得られる。次に、回復上限容量算出部７２は、材料特性データベース８２を参照し、劣化状態データＤｎ１０に対応する電位曲線データＤｎ５０を取得する。
　まず、図１０は、電位曲線データＤｎ５０の一例を示す図である。
　図１０において、電位曲線データＤｎ５０は、補正後正極電位曲線データＤｎ５４と、補正後負極電位曲線データＤｎ５６（負極電位曲線データ）と、を含んでいる。また、図中の電圧曲線データＶｘは、補正後正極電位曲線データＤｎ５４から補正後負極電位曲線データＤｎ５６を減算した結果である。図１０の縦軸は、電圧および電位である。また、横軸は、放電容量［Ａｈ］であり、その値「０」は満充電状態を現し、負値は過充電状態を表す。
　回復上限容量算出部７２は、以下のようにして電位曲線データＤｎ５０を取得する。まず、材料特性データベース８２には、正極電位曲線データＤ５４および負極電位曲線データＤ５６が記憶されている。これらは、図１０に示した補正後正極電位曲線データＤｎ５４および補正後負極電位曲線データＤｎ５６に近似した形状を有する。また、正極電位曲線データＤ５４および負極電位曲線データＤ５６の差分はセル電圧Ｖ（図１参照）の仮想的な特性が得られる。
　この仮想的な特性は図１０に示した電圧曲線データＶｘに近似した形状を有するが、一般的には電圧曲線データＶｘからは乖離している。そこで、回復上限容量算出部７２は、正極電位曲線データＤ５４および負極電位曲線データＤ５６を横軸方向にシフトおよび伸縮することにより、セル電圧Ｖ（図１参照）の仮想的な特性が、電圧曲線データＶｘに最も近似するシフト量および伸縮率を求める。
　そして、求めたシフト量および伸縮率に基づいて正極電位曲線データＤ５４および負極電位曲線データＤ５６を変形したものが、図１０に示した補正後正極電位曲線データＤｎ５４および補正後負極電位曲線データＤｎ５６になる。
　図９に戻り、次に、処理がステップＳ１２に進むと、回復上限容量算出部７２は、電位曲線データＤｎ５０に基づいて、回復上限容量期待値データＤｎ２０を算出する。ステップＳ１２における処理の詳細を、再び図１０および図１１を参照し説明する。
　まず図１０において、補正後負極電位曲線データＤｎ５６に基づいて、ＳＯＣが０％であるときの負極電位Ｅｎを取得できる。その際の負極電位ＥｎをＥｎ０（充電情報）と呼ぶ。
　図１１は、図１０に示した補正後負極電位曲線データＤｎ５６の要部の拡大図である。
　補正後負極電位曲線データＤｎ５６における放電末端における放電容量をＱｅとする。すると、負極電位Ｅｎ０（充電情報）における放電容量すなわちＳＯＣ＝０％の放電容量と、放電容量Ｑｅと、の差分が、回復可能な上限容量に対応し、当該電池セル１０の回復上限容量期待値データＤｎ２０になる。
　図９に戻り、処理がステップＳ１４に進むと、回復可能容量演算部７４は、容量回復データベース８６を参照する。
　図７に示したように、容量回復データベース８６は、劣化状態データＤ１０と、回復上限容量データＤ２０と、容量回復実績値データＤ２４と、を対応付けて記憶している。
　そこで、容量回復データベース８６は、今回の回復上限容量期待値データＤｎ２０（図１１参照）と、今回の劣化状態データＤｎ１０と、に対応する容量回復期待値データＤｎ２４を出力する。
　次に、処理がステップＳ１６に進むと、回復可能容量演算部７４は、容量回復期待値データＤｎ２４を回復上限容量期待値データＤｎ２０で除算することにより、容量回復率期待値データＤｎ２２を算出する。
　次に、処理がステップＳ１８に進むと、回復可能容量演算部７４は、算出した容量回復率期待値データＤｎ２２および容量回復期待値データＤｎ２４をユーザ端末６０（図３Ａ参照）に送信する。これにより、ユーザは、仮に電池システム５６（図１参照）に対して容量回復処理を行った場合の容量回復率が、どの程度期待できるかを把握することができる。なお、上述した処理のうち、ステップＳ２～Ｓ１６の処理を、「診断モード処理Ｓ１００」と呼ぶ。
　図１２は、サーバ機７０およびデータベース部８０の要部の関係を示すブロック図である。
　材料特性データベース８２は、劣化状態データＤｎ１０、すなわち稼働履歴データＤｎ１１および劣化率データＤｎ１２に基づいて、電位曲線データＤｎ５０を出力する。回復上限容量算出部７２は、電位曲線データＤｎ５０と、セル電圧Ｖとセル電流Ｉとに基づいて、回復上限容量期待値データＤｎ２０を出力する。容量回復データベース８６は、劣化状態データＤｎ１０と回復上限容量期待値データＤｎ２０と、に基づいて、容量回復期待値データＤｎ２４を出力する。また、回復可能容量演算部７４は、容量回復期待値データＤｎ２４を回復上限容量期待値データＤｎ２０で除算することにより、容量回復率期待値データＤｎ２２を出力する。
　図１３および図１４は、容量回復処理ルーチンのフローチャートである。
　本ルーチンは、ユーザ端末６０において容量回復処理を実行すべき旨のコマンドが出力された場合に起動される。
　まず、図１３のステップＳ２１において、充電器５４が電池システム５６に接続されると、充電器５４はその旨をサーバ機７０に通知する。次に、充電器５４およびサーバ機７０は、診断モード処理Ｓ１００の内容（図９参照）を実行する。
　診断モード処理Ｓ１００が終了すると、回復可能容量演算部７４は、以下に列挙する容量回復条件Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３が全て充足されているか否かを判定する。
・Ｃ１：回復上限容量期待値データＤｎ２０が所定値以上である、
・Ｃ２：劣化率データＤ１２に含まれる各電池セル１０の容量劣化率ＳＯＨＱが所定値以下である。
・Ｃ３：稼働履歴データＤｎ１１の中に異常な変化が見られない。
　この容量回復条件Ｃ３に関してさらに説明すると、劣化予測データベース８４（図６参照）には、各電池セル１０について、過去の稼働履歴データＤ１１および劣化率データＤ１２が記録されている。これらの内容と、今回取得した稼働履歴データＤｎ１１および劣化率データＤｎ１２とを統計的に比較して異常な変化が見られないか否かを判定するとよい。
　ステップＳ３２において「Ｎｏ」と判定されると、サーバ機７０において処理はステップＳ３６に進む。回復可能容量演算部７４は、「容量回復処理が不可能である」旨をユーザ端末６０に送信し、本ルーチンの処理が終了する。一方、ステップＳ３２において「Ｙｅｓ」と判定されると、サーバ機７０において処理はステップＳ３４に進み、容量回復制御部７６は、通信モジュール５２を介して、充電器５４に対して、容量回復指令ＳＣ２を出力する。
　充電器５４は、容量回復指令ＳＣ２を受信すると、処理はステップＳ２２（容量回復処理）に進む。ここでは、充電器５４は、容量回復処理のために、セル電圧Ｖが所定値に至るまでＣＣＣＶ放電（定電流定電圧放電）処理を実行する。次に、充電器５４において処理がステップＳ２４に進むと、充電器５４は、電池パック２０に対して、間欠充電または小電流充電を実行する。次に、処理がステップＳ２４に進むと、充電器５４は、サーバ機７０に対して充電結果報告データＳＣ４を出力し、充電器５４における処理が終了する。ここで、充電結果報告データＳＣ４は、ステップＳ２２の放電処理およびステップＳ２４の充電処理におけるセル電圧Ｖ、セル電流Ｉ、温度等の時系列データである。
　サーバ機７０が充電結果報告データＳＣ４を受信すると、サーバ機７０において処理はステップＳ３８（図１４参照）に進む。ここでは、容量回復評価部７８は、充電結果報告データＳＣ４に基づいて、回復上限容量期待値データＤｎ２０と、放電量データＤｎ３０と、容量回復実績値データＤｃ２４と、を算出する。
　次に、処理がステップＳ４０に進むと、容量回復評価部７８は、容量回復データベース８６（図７参照）を読み出す。すなわち、容量回復評価部７８は、容量回復データベース８６に蓄積されている過去の回復上限容量データＤ２０と、容量回復実績値データＤ２４と、を取得する。
　次に、処理がステップＳ４２に進むと、容量回復評価部７８は、統計的比較処理を行う。すなわち、容量回復評価部７８は、今回取得した回復上限容量期待値データＤｎ２０と過去の回復上限容量データＤ２０とに対して統計的比較処理を行い、今回取得した容量回復実績値データＤｃ２４と過去の容量回復実績値データＤ２４とに対して統計的比較処理を行う。例えば、容量回復評価部７８は、過去の回復上限容量データＤ２０の平均値と標準偏差とを算出し、算出した平均値と回復上限容量期待値データＤｎ２０とを比較する。さらに、容量回復評価部７８は、過去の容量回復実績値データＤ２４の平均値と標準偏差とを算出し、算出した平均値と容量回復実績値データＤｃ２４とを比較することが考えられる。
　次に、処理がステップＳ４４に進むと、統計的比較処理（ステップＳ４２）の結果、回復上限容量期待値データＤｎ２０および容量回復実績値データＤｃ２４が共に妥当性を有するか否かを判定する。例えば、回復上限容量データＤ２０の平均値をＱaとし、標準偏差をσaとしたとき、回復上限容量期待値データＤｎ２０が、「Ｑa±３σa」の範囲であれば、回復上限容量期待値データＤｎ２０は妥当性を有し、それ以外の場合は妥当性が無い、と判定することができる。同様に、容量回復実績値データＤ２４の平均値をＱbとし、標準偏差をσbとしたとき、容量回復実績値データＤｃ２４が、「Ｑb±３σb」の範囲であれば、容量回復実績値データＤｃ２４は妥当性を有し、それ以外の場合は妥当性が無い、と判定することができる。
　回復上限容量期待値データＤｎ２０または容量回復実績値データＤｃ２４に妥当性が無かった場合、ステップＳ４４において「Ｎｏ」と判定され処理はステップＳ５０に進む。ここでは、容量回復評価部７８は、ユーザ端末６０に対して異常通知を行い、本ルーチンの処理が終了する。例えば、容量回復評価部７８は、ユーザ端末６０に対して、「電池システム５６が異常である」点、および「電池システム５６の使用中止を推奨する」点を通知するとよい。また、ユーザ端末６０には、通知された内容が表示される。
　一方、回復上限容量期待値データＤｎ２０および容量回復実績値データＤｃ２４が共に妥当性を有する場合、ステップＳ４４において「Ｙｅｓ」と判定され処理はステップＳ４６に進む。ここでは、容量回復評価部７８は、回復上限容量期待値データＤｎ２０および容量回復実績値データＤｃ２４を追加するように、容量回復データベース８６（図７参照）および安全判定データベース８８（図８参照）の内容を更新する。
　次に、処理がステップＳ４８に進むと、容量回復評価部７８は、ユーザ端末６０に対して、容量回復が完了した旨、および容量回復実績値データＤｃ２４を送信し、本ルーチンの処理が終了する。また、ユーザ端末６０には、通知された内容が表示される。
　図１５は、容量回復処理時における放電量データＤ３０の分布状態の一例を示す図である。
　図１５において横軸は、容量回復処理時における放電量データＤ３０であり、縦軸は容量回復実績数、すなわち容量回復を行った実績の数である。放電量データＤ３０の標準偏差をσcとしたとき、容量回復処理時における大部分の放電量データＤ３０は、その平均値（分散＝０）に対して「±３σb」の範囲に収まる。従って、ステップＳ３８（図１４参照）において計算した放電量データＤｎ３０が「±３σb」の範囲を超えると、当該放電量データＤｎ３０は妥当性が無いと考えられる。
　図１６は、回復上限容量データＤ２０の分布状態の一例を示す図である。
　図１６において横軸は、回復上限容量データＤ２０であり、縦軸は容量回復実績数、すなわち容量回復を行った実績の数である。回復上限容量データＤ２０の標準偏差をσaとしたとき、大部分の回復上限容量データＤ２０は、その平均値（分散＝０）に対して「±３σa」の範囲に収まる。従って、ステップＳ３８（図１４参照）において計算した回復上限容量期待値データＤｎ２０が「±３σa」の範囲を超えると、当該回復上限容量期待値データＤｎ２０は妥当性が無いと考えられる。
［第２実施形態］
　図１７は、第２実施形態による電池容量回復システム１２０のブロック図である。なお、以下の説明において、上述した第１実施形態の各部に対応する部分には同一の符号を付し、その説明を省略する場合がある。
　電池容量回復システム１２０の構成は、上述した第１実施形態の電池容量回復システム１００（図３Ａ参照）のものと同様であるが、第１実施形態の充電器５４に代えて、本実施形態においては充電器５８が設けられている。充電器５８は、必要に応じて電池システム５６を充電するが、充電器５８は、特にサーバ機７０からの制御を受けずに動作することができる。例えば、電池システム５６がハイブリッド車に適用される場合、当該ハイブリッド車のエンジンおよび発電機が、充電器５８であると考えることができる。上述した以外の第２実施形態の構成は、第１実施形態のものと同様である。
　図１８は、本実施形態における診断処理のフローチャートである。
　まず、電池システム５６に装着された通信モジュール５２は、第１実施形態のもの（図９参照）とは異なり、電池システム５６の運用中に、ステップＳ６の処理を繰り返し実行する。そして、ステップＳ６において、通信モジュール５２は、電池システム５６の状態を取得し、その結果である稼働履歴データＤｎ１１をサーバ機７０に送信する。
　本実施形態においても、サーバ機７０は、ステップＳ８において材料特性データベース８２および劣化予測データベース８４を参照し、電位曲線データＤｎ５０を取得する。電池システム５６の通常の稼働時における稼働履歴データＤｎ１１に基づいて電位曲線データＤｎ５０を取得する方法としては、種々の方法が知られている。本実施形態では、これらのうち任意の方法を適用して電位曲線データＤｎ５０を取得するとよい。その他、サーバ機７０におけるステップＳ８～Ｓ１８の処理内容は、第１実施形態のもの（図９参照）と同様である。上述した処理のうち、ステップＳ６，Ｓ８～Ｓ１６の処理を、「稼働時診断処理Ｓ１２０」と呼ぶ。
　図１９は、本実施形態における容量回復処理ルーチンのフローチャートである。
　図１９において、充電器５４およびサーバ機７０は、稼働時診断処理Ｓ１２０の内容（図１８参照）を実行する。稼働時診断処理Ｓ１２０の後の処理は、第１実施形態のもの（図１３、図１４参照）と同様である。すなわち、ステップＳ３４の処理が終了した後、サーバ機７０が充電結果報告データＳＣ４を受信すると、サーバ機７０においてステップＳ３８（図１４参照）以降の処理が実行される。
［実施形態の効果］
　以上のように上述の第１実施形態によれば、電池容量回復システム１００は、直列接続された複数の電池セル１０と複数の電池セル１０を制御する電池制御装置２５とを有する二次電池（２０）を備える電池システム５６と、電池システム５６を充電する充電器５４，５８と、電池システム５６に関する情報を格納するデータベース部８０に接続された処理装置（７０）と、電池システム５６または充電器５４，５８に接続され処理装置（７０）との間で情報を入出力する通信装置（５２）と、を備え、処理装置（７０）は、電池システム５６と充電器５４，５８とが接続されているときに、通信装置（５２）から、電池セル１０のセル電圧Ｖの時系列データと、電池セル１０に流れる電流であるセル電流Ｉの時系列データと、を含む稼働履歴（Ｄｎ１１）を取得するデータ取得部７１と、稼働履歴（Ｄｎ１１）に基づいて、二次電池（２０）において容量回復可能な期待値である回復容量期待値（Ｄｎ２０）を算出する回復容量算出部（７２）と、回復容量期待値（Ｄｎ２０）に基づいて、通信装置（５２）を介して、二次電池（２０）に対して容量回復処理（Ｓ２２，Ｓ２４）を実行すべき旨の容量回復指令ＳＣ２を出力する容量回復制御部７６と、容量回復処理（Ｓ２２，Ｓ２４）が実行中か否か、または容量回復処理（Ｓ２２，Ｓ２４）のスケジュールを、所定の端末装置（６０）に送信する報知部７７と、を備える。これにより、二次電池（２０）において容量回復可能な期待値である回復容量期待値（Ｄｎ２０）を算出し、所定の端末装置（６０）に送信できるため、二次電池（２０）の容量を適切に回復できる。
　また、上述の第２実施形態によれば、直列接続された複数の電池セル１０と複数の電池セル１０を制御する電池制御装置２５とを有する二次電池（２０）を備える電池システム５６と、電池システム５６に関する情報を格納するデータベース部８０に接続された処理装置（７０）と、電池システム５６に接続され処理装置（７０）との間で情報を入出力する通信装置（５２）と、を備え、処理装置（７０）は、通信装置（５２）から、電池セル１０のセル電圧Ｖの時系列データと、電池セル１０に流れる電流であるセル電流Ｉの時系列データと、を含む稼働履歴（Ｄｎ１１）を取得するデータ取得部７１と、稼働履歴（Ｄｎ１１）に基づいて、二次電池（２０）において容量回復可能な期待値である回復容量期待値（Ｄｎ２０）を算出する回復容量算出部（７２）と、回復容量期待値（Ｄｎ２０）に基づいて、通信装置（５２）を介して、二次電池（２０）に対して容量回復処理（Ｓ２２，Ｓ２４）を実行すべき旨の容量回復指令ＳＣ２を出力する容量回復制御部７６と、容量回復処理（Ｓ２２，Ｓ２４）が実行中か否か、または容量回復処理（Ｓ２２，Ｓ２４）のスケジュールを、所定の端末装置（６０）に送信する報知部７７と、を備える。これによっても、二次電池（２０）において容量回復可能な期待値である回復容量期待値（Ｄｎ２０）を算出し、所定の端末装置（６０）に送信できるため、二次電池（２０）の容量を適切に回復できる。
　また、電池セル１０は、正極１２と負極１３とを備え、回復容量算出部（７２）は、充電情報（Ｅｎ０）と、電池セル１０の劣化率（Ｄ１２）と、電池セル１０の稼働履歴（Ｄｎ１１）と、に基づいて、回復容量期待値（Ｄｎ２０）を算出する機能をさらに備え、充電情報（Ｅｎ０）と劣化率（Ｄ１２）と稼働履歴（Ｄｎ１１）と、二次電池（２０）における実際の容量回復量である容量回復実績値（Ｄｃ２４）と、に基づいて回復容量期待値（Ｄｎ２０）の算出アルゴリズムを補正する容量回復量予測補正部７９をさらに備えると一層好ましい。これにより、容量回復量予測補正部７９は、回復容量期待値（Ｄｎ２０）の算出アルゴリズムを適切なものに補正することができる。
　また、充電情報（Ｅｎ０）は、電池セル１０のＳＯＣが０％の場合における負極１３の電位と相関のある値であると一層好ましい。これにより、充電情報（Ｅｎ０）に基づいて、電池セル１０のＳＯＣが０％の場合における負極１３の電位を求めることができる。
　また、処理装置（７０）は、稼働履歴（Ｄ１１）と劣化率（Ｄ１２）との対応関係を記憶する劣化予測データベース８４に基づいて、対象とする二次電池（２０）における稼働履歴（Ｄｎ１１）と劣化率（Ｄｎ１２）とが所定の妥当性を有するか否かを判定する稼働履歴・劣化率妥当性判定部７５をさらに備え、容量回復制御部７６は、稼働履歴・劣化率妥当性判定部７５における判定結果が否定的である場合は容量回復処理（Ｓ２２，Ｓ２４）の実行を禁止すると一層好ましい。これにより、稼働履歴（Ｄｎ１１）または劣化率（Ｄｎ１２）が所定の妥当性を有しない場合に、容量回復処理（Ｓ２２，Ｓ２４）の実行を禁止することができる。
　また、処理装置（７０）は、放電量データＤ３０と、容量回復実績値データＤ２４と、の関係を記憶する関係記憶データベース（８８）の内容と、容量回復処理（Ｓ２２，Ｓ２４）を実行した後の放電量データＤｎ３０と、容量回復実績値（Ｄｃ２４）と、の関係に基づいて、容量回復処理（Ｓ２２，Ｓ２４）が成功したか否かを判定する（Ｓ４４）容量回復評価部７８をさらに備えると一層好ましい。これにより、容量回復処理（Ｓ２２，Ｓ２４）が成功したか否かを適切に判定することができる。
　また、関係記憶データベース（８８）は、容量回復評価部７８における判定結果が否定的であった場合のデータを含まないと一層好ましい。これにより、容量回復評価部７８における判定結果が否定的であった場合のデータを関係記憶データベース（８８）から除外できる。
　また、容量回復評価部７８は、容量回復実績値データＤ２４と、回復上限容量データＤ２０と、の関係を記憶する容量回復データベース８６を参照し、回復容量期待値（Ｄｎ２０）と、容量回復処理（Ｓ２２，Ｓ２４）が終了した後の容量回復実績値（Ｄｃ２４）と、の関係に基づいて、容量回復処理（Ｓ２２，Ｓ２４）が成功したか否かを判定する（Ｓ４４）機能をさらに備えると一層好ましい。これにより、回復容量期待値（Ｄｎ２０）と、容量回復実績値（Ｄｃ２４）との関係に基づいて、容量回復処理（Ｓ２２，Ｓ２４）が成功したか否かを判定することができる
　また、容量回復データベース８６は、容量回復評価部７８における判定結果が否定的であった場合のデータを含まないと一層好ましい。これにより、容量回復評価部７８における判定結果が否定的であった場合のデータを容量回復データベース８６から除外できる。
　また、報知部７７は、さらに、端末装置（６０）に対して、回復容量期待値（Ｄｎ２０）、容量回復実績値（Ｄｃ２４）、および次回の容量回復時期を通知する機能を備えると一層好ましい。これにより、報知部７７は、端末装置（６０）に対して、回復容量期待値（Ｄｎ２０）、容量回復実績値（Ｄｃ２４）、および次回の容量回復時期を通知することができる。
［変形例］
　本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。上述した実施形態は本発明を理解しやすく説明するために例示したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について削除し、もしくは他の構成の追加・置換をすることが可能である。また、図中に示した制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上で必要な全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には殆ど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。上記実施形態に対して可能な変形は、例えば以下のようなものである。
（１）上記実施形態におけるユーザ端末６０、サーバ機７０、データベース部８０のハードウエアは一般的なコンピュータによって実現できるため、上述したフローチャート等に示した各種処理を実行するプログラム等を記憶媒体に格納し、または伝送路を介して頒布してもよい。
（２）上述した各フローチャート等に示した処理は、上記実施形態ではプログラムを用いたソフトウエア的な処理として説明したが、その一部または全部をＡＳＩＣ(Application Specific Integrated Circuit；特定用途向けＩＣ)、あるいはＦＰＧＡ(Field Programmable Gate Array)等を用いたハードウエア的な処理に置き換えてもよい。
１０　電池セル
１２　正極
１３　負極
２０　電池パック（二次電池）
２５　電池制御装置
５２　通信モジュール（通信装置）
５４，５８　充電器
５６　電池システム
６０　ユーザ端末（端末装置）
７０　サーバ機（処理装置）
７１　データ取得部
７２　回復上限容量算出部（回復容量算出部）
７４　回復可能容量演算部
７５　稼働履歴・劣化率妥当性判定部
７６　容量回復制御部
７７　報知部
７８　容量回復評価部
７９　容量回復量予測補正部
８０　データベース部
８２　材料特性データベース
８４　劣化予測データベース
８６　容量回復データベース
８８　安全判定データベース（関係記憶データベース）
１００，１２０　電池容量回復システム
Ｉ　セル電流
Ｖ　セル電圧
Ｄ１１　稼働履歴データ（稼働履歴）
Ｄ１２　劣化率データ（劣化率）
Ｄ２０　回復上限容量データ
Ｄ２４　容量回復実績値データ
Ｄ３０　放電量データ
Ｅｎ０　負極電位（充電情報）
ＳＣ２　容量回復指令
Ｄｃ２４　容量回復実績値データ（容量回復実績値）
Ｄｎ１１　稼働履歴データ（稼働履歴）
Ｄｎ１２　劣化率データ（劣化率）
Ｄｎ２０　回復上限容量期待値データ（回復容量期待値）
Ｄｎ３０　放電量データ
Ｄｎ５０　電位曲線データ
Ｄｎ５６　補正後負極電位曲線データ（負極電位曲線データ）
Ｓ２２，Ｓ２４　ステップ（容量回復処理）

Claims (10)

  1. 　直列接続された複数の電池セルと複数の前記電池セルを制御する電池制御装置とを有する二次電池を備える電池システムと、
    　前記電池システムを充電する充電器と、
    　前記電池システムに関する情報を格納するデータベース部に接続された処理装置と、
    　前記電池システムまたは前記充電器に接続され前記処理装置との間で情報を入出力する通信装置と、を備え、
    　前記処理装置は、
    　前記電池システムと前記充電器とが接続されているときに、前記通信装置から、前記電池セルのセル電圧の時系列データと、前記電池セルに流れる電流であるセル電流の時系列データと、を含む稼働履歴を取得するデータ取得部と、
    　前記稼働履歴に基づいて、前記二次電池において容量回復可能な期待値である回復容量期待値を算出する回復容量算出部と、
    　前記回復容量期待値に基づいて、前記通信装置を介して、前記二次電池に対して容量回復処理を実行すべき旨の容量回復指令を出力する容量回復制御部と、
    　前記容量回復処理が実行中か否か、または前記容量回復処理のスケジュールを、所定の端末装置に送信する報知部と、を備える
    　ことを特徴とする電池容量回復システム。
  2. 　前記電池セルは、正極と負極とを備え、
    　前記回復容量算出部は、充電情報と、前記電池セルの劣化率と、前記電池セルの前記稼働履歴と、に基づいて、前記回復容量期待値を算出する機能をさらに備え、
    　前記充電情報と前記劣化率と前記稼働履歴と、前記二次電池における実際の容量回復量である容量回復実績値と、に基づいて前記回復容量期待値の算出アルゴリズムを補正する容量回復量予測補正部をさらに備える
    　ことを特徴とする請求項１に記載の電池容量回復システム。
  3. 　前記充電情報は、前記電池セルのＳＯＣが０％の場合における前記負極の電位と相関のある値である
    　ことを特徴とする請求項２に記載の電池容量回復システム。
  4. 　前記処理装置は、前記稼働履歴と前記劣化率との対応関係を記憶する劣化予測データベースに基づいて、対象とする前記二次電池における前記稼働履歴と前記劣化率とが所定の妥当性を有するか否かを判定する稼働履歴・劣化率妥当性判定部をさらに備え、
    　前記容量回復制御部は、前記稼働履歴・劣化率妥当性判定部における判定結果が否定的である場合は前記容量回復処理の実行を禁止する
    　ことを特徴とする請求項３に記載の電池容量回復システム。
  5. 　前記処理装置は、放電量データと、容量回復実績値データと、の関係を記憶する関係記憶データベースの内容と、前記容量回復処理を実行した後の放電量データと、前記容量回復実績値と、の関係に基づいて、前記容量回復処理が成功したか否かを判定する容量回復評価部をさらに備える
    　ことを特徴とする請求項４に記載の電池容量回復システム。
  6. 　前記関係記憶データベースは、前記容量回復評価部における判定結果が否定的であった場合のデータを含まない
    　ことを特徴とする請求項５に記載の電池容量回復システム。
  7. 　前記容量回復評価部は、
    　前記容量回復実績値データと、回復上限容量データと、の関係を記憶する容量回復データベースを参照し、前記回復容量期待値と、前記容量回復処理が終了した後の前記容量回復実績値と、の関係に基づいて、前記容量回復処理が成功したか否かを判定する機能をさらに備える
    　ことを特徴とする請求項６に記載の電池容量回復システム。
  8. 　前記容量回復データベースは、前記容量回復評価部における判定結果が否定的であった場合のデータを含まない
    　ことを特徴とする請求項７に記載の電池容量回復システム。
  9. 　直列接続された複数の電池セルと複数の前記電池セルを制御する電池制御装置とを有する二次電池を備える電池システムと、
    　前記電池システムに関する情報を格納するデータベース部に接続された処理装置と、
    　前記電池システムに接続され前記処理装置との間で情報を入出力する通信装置と、を備え、
    　前記処理装置は、前記通信装置から、前記電池セルのセル電圧の時系列データと、前記電池セルに流れる電流であるセル電流の時系列データと、を含む稼働履歴を取得するデータ取得部と、
    　前記稼働履歴に基づいて、前記二次電池において容量回復可能な期待値である回復容量期待値を算出する回復容量算出部と、
    　前記回復容量期待値に基づいて、前記通信装置を介して、前記二次電池に対して容量回復処理を実行すべき旨の容量回復指令を出力する容量回復制御部と、
    　前記容量回復処理が実行中か否か、または前記容量回復処理のスケジュールを、所定の端末装置に送信する報知部と、を備える
    　ことを特徴とする電池容量回復システム。
  10. 　前記報知部は、さらに、前記端末装置に対して、前記回復容量期待値、前記容量回復実績値、および次回の容量回復時期を通知する機能を備える
    　ことを特徴とする請求項２ないし８の何れか一項に記載の電池容量回復システム。
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