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1. WO2011121755 - 中古二次電池の選別方法、リビルト電池パック、これを用いた車両及び電池使用機器、並びにリビルト電池パックの製造方法

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明 細 書

発明の名称 中古二次電池の選別方法、リビルト電池パック、これを用いた車両及び電池使用機器、並びにリビルト電池パックの製造方法

技術分野

0001  

背景技術

0002  

発明の概要

発明が解決しようとする課題

0003   0004   0005  

課題を解決するための手段

0006   0007   0008   0009   0010   0011   0012   0013   0014   0015   0016   0017   0018   0019   0020   0021   0022   0023   0024   0025   0026   0027   0028   0029   0030   0031   0032   0033   0034   0035   0036   0037   0038   0039   0040   0041   0042   0043   0044   0045   0046   0047   0048   0049   0050   0051   0052   0053  

図面の簡単な説明

0054  

発明を実施するための形態

0055   0056   0057   0058   0059   0060   0061   0062   0063   0064   0065   0066   0067   0068   0069   0070   0071   0072   0073   0074   0075   0076   0077   0078   0079   0080   0081   0082   0083   0084   0085   0086   0087   0088   0089   0090   0091   0092   0093   0094   0095   0096   0097   0098   0099   0100   0101   0102   0103   0104  

符号の説明

0105  

請求の範囲

1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11   12   13   14  

図面

1   2   3   4   5   6   7   8   9   10  

明 細 書

発明の名称 : 中古二次電池の選別方法、リビルト電池パック、これを用いた車両及び電池使用機器、並びにリビルト電池パックの製造方法

技術分野

[0001]
 本発明は、既に使用された中古二次電池の選別方法、この選別方法で選別した中古二次電池を用いたリビルト電池パック、これを用いた車両及び電池使用機器に関する。また、中古二次電池を用いたリビルト電池パックの製造方法に関する。

背景技術

[0002]
 近時の研究開発により、ハイブリッド自動車や電気自動車が実用化されている。このような自動車用の二次電池には、ニッケル水素二次電池やリチウムイオン二次電池などの高容量高出力の二次電池(以下、単に電池とも言う)が用いられる。
 ところで、このような二次電池の使用が本格化すると、車の廃棄や電池(組電池)の交換などにより、中古の二次電池が多数発生することになる。しかるに、この中古二次電池の中には、故障していたり、特性不良あるいは寿命となったものも含まれるが、未だ使用可能な電池も数多く含まれていることが予想される。このため、環境上の要請および電池製造に伴う資源やエネルギーの有効利用の観点などからも、中古二次電池を適切に再使用することが求められている。また、組電池のうちで、故障或いは大きく劣化した特定の電池を除去し、これに代えて別の電池を補充するに当たり、新品の電池を用いないで、中古の二次電池を用いる場合も考えられる。

発明の概要

発明が解決しようとする課題

[0003]
 しかしながら、未だ使用可能な電池であるとしても、各々の中古二次電池は、製造されてから中古品として集められるまでの間に、様々な履歴を経由していることが予測される。電池の特性は、製造時のバラツキも存在するが、その後の使用の履歴(例えば、使用年数や使用態様(多く大電流を流して充電・放電をさせたか否か、寒冷地や酷暑地など熱的環境))の違いによって、特性及び劣化度合いが大きく異なる。
[0004]
 一方、自動車用などでは、電池を単独で使用することは少なく、中古二次電池についても、複数個(例えば12ヶ)を集めて電池パック(小さな電池パック)を再構成(リビルト)し、またさらに、この電池パックを複数用いて組電池(大きな電池パック)を再構成(リビルト)し、これを自動車に搭載して用いる場合が多い。
 しかるに、同じ品番(型番)の中古二次電池を集めて電池パックとした場合に、用いた中古二次電池同士の特性や劣化度合いが異なる場合には、充電や放電時に、電池同士あるいは電池パック同士の間でその挙動が異なることとなり、適切な充放電ができなかったり、場合によっては、電池の故障と診断される虞がある。あるいは、電池パックを形成(リビルト)したにも拘わらず、早期に一部の電池が寿命となり、リビルトした電池パック自身が、早期に使用不能となる虞もある。
[0005]
 本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであって、適切な中古二次電池の選別方法を提供することにある。また、この選別方法で選別した特性の揃った中古二次電池を用いたリビルト電池パックを提供することにある。さらに、これを用いた車両及び電池使用機器を提供することにある。また、中古二次電池を用いながらも、各電池の特性の揃ったリビルト電池パックを製造する製造方法を提供することにある。

課題を解決するための手段

[0006]
(1)上記課題を解決するための本発明の一態様は、使用可能期間の初期段階に、電池抵抗が徐々に低下すると共に、電池抵抗が相対的に高い初期抵抗高期間が現れ、使用可能期間の中期段階に、電池抵抗が相対的に低い中期抵抗低期間が現れ、使用可能期間の終期段階に、電池抵抗が徐々に上昇すると共に、電池抵抗が相対的に高い終期抵抗高期間が現れる特性を有する二次電池に関する、既に使用された中古二次電池の選別方法であって、上記中古二次電池の電池抵抗を測定する抵抗測定ステップと、上記中古二次電池が、上記初期抵抗高期間または終期抵抗高期間と、上記中期抵抗低期間とのいずれにあるかを識別する期間しきい値に比して、上記中古二次電池の電池抵抗が大きいか小さいかを判別する抵抗判別ステップと、を備える中古二次電池の選別方法である。
[0007]
 ところで、自動車用などの高容量高出力のNi-MH二次電池やリチウムイオン二次電池などの電池では、これを使用した場合の電池抵抗(DC-IR法あるいはAC-IR法による電池の抵抗)の経時変化を観察すると、概略、バスタブ曲線を描くことが判ってきた。
 即ち、初期段階では、比較的電池抵抗が高く、使用時間の経過と共に電池抵抗が減少する。この期間は、たとえば、自動車用途の二次電池では、使用(運転)状況にもよるが、数ヶ月~2年程度継続する。
 その後の中期段階では、電池抵抗は相対的に低く、使用時間が経過しても変化せず、ほぼ一定となる。この期間は、たとえば、自動車用途の二次電池では、5~10年程度継続する。
 さらにその後の終期段階では、使用時間と共に電池抵抗が増加し、比較的電池抵抗が高くなる。この期間は、たとえば、自動車用途の二次電池では、1,2年程度継続する。その後、電池抵抗が許容最大抵抗値を超えると、電池は寿命とされる。
[0008]
 これに対し、上述の選別方法では、上述の特性を有する中古二次電池について、抵抗判別ステップで、中古二次電池の電池抵抗を用いて、この判断対象の中古二次電池が、電池抵抗の高い初期抵抗高期間(以下、A期間とも言う)または終期抵抗高期間(以下、C期間とも言う)と、電池抵抗の低い中期抵抗低期間(以下、B期間とも言う)のいずれの時期にある電池であるかを選別する。これにより、中古二次電池に関し、初期抵抗高期間または終期抵抗高期間にある物と、中期抵抗低期間にある物とを、容易にかつ適切に選別することができる。
[0009]
 なお、選別に用いる二次電池の電池抵抗としては、DC-IR法によって測定した電池の直流抵抗やAC-IR法によって測定した電池の交流抵抗が挙げられる。
 また、設定する期間しきい値としては、例えば、使用当初の電池が取り得る電池抵抗の最小値よりも低く、中期抵抗値低期間の電池が取り得る電池抵抗の最大値以上の値としたものが挙げられる。
[0010]
(2)さらに、上述の中古二次電池の選別方法であって、前記期間しきい値よりも前記電池抵抗が大きい中古二次電池について、当該中古二次電池の使用履歴情報に基づいて、当該中古二次電池が、上記初期抵抗高期間に属しているのか、上記終期抵抗高期間に属しているのかを判別する期間判別ステップ、を備える中古二次電池の選別方法とすると良い。
[0011]
 この中古二次電池の選別方法では、期間しきい値よりも電池抵抗が大きい電池、つまり、初期抵抗高期間(A期間)または終期抵抗高期間(C期間)にある中古二次電池について、期間判別ステップで、当該中古二次電池の使用履歴情報に基づいて、この中古二次電池が、初期抵抗高期間(A期間)に属しているのか、終期抵抗高期間(C期間)に属しているのかを判別する。
 これにより、上述の特性を有する中古二次電池について、この中古二次電池が、3つの期間のうちのどの期間(段階)にあるのかを適切に識別して、再使用や廃棄などの処理を適切に行うことができる。
 また、複数の中古二次電池を集めて電池パックを再構成する場合にも、段階(期間)の同じ中古二次電池を集めて電池パックを構成することができ、電池間の特性バラツキに起因する、一部の電池への過電圧や過充電などの不具合を防止して、安定した特性の電池パックを構成することができる。
[0012]
 なお、使用履歴情報としては、電池の製造年月日、電池の使用開始年月日、電池の使用期間、電池の稼働時間(実使用時間)等が挙げられる。
 さらに、中古二次電池の使用履歴情報として、当該中古二次電池が自動車用である場合には、電池が使用された期間中の自動車の走行距離を用いることもできる。
[0013]
(3)さらに、前述の中古二次電池の選別方法であって、前記期間しきい値よりも前記電池抵抗が小さい中古二次電池を、電池抵抗の大きさにより、さらに複数の層に層別する抵抗層別ステップ、を備える中古二次電池の選別方法とすると良い。
[0014]
 同じ中期抵抗低期間(B期間)に属する中古二次電池であっても、電池抵抗の値にはバラツキがある。
 これに対し、この電池の選別方法では、期間しきい値よりも電池抵抗が小さい中古二次電池である場合、つまり、当該中古二次電池が中期抵抗低期間(B期間)に属する場合に、抵抗層別ステップにおいて、さらに、電池抵抗の大きさにより層別する。これにより、中期抵抗低期間に属する中古二次電池について、更に細かく層別をすることができ、より似通った特性の中古二次電池をそれぞれ集めることができる。
[0015]
(4)さらに前述の中古二次電池の選別方法であって、前記中古二次電池は、その使用可能温度範囲内において、電池の直流抵抗が、電池の温度が低くなるほど高くなり、かつ、比較的高温の高温領域では、温度による直流抵抗の変化が小さく、比較的低温の低温領域では、温度による直流抵抗の変化が大きく、かつ、高温領域における直流抵抗の3倍以上の直流抵抗を有し、高温領域と低温領域の間の中間温度領域では、電池の温度が低くなるほど、直流抵抗が加速的に大きくなる特性を有しており、前記期間しきい値よりも前記電池抵抗が小さい、または前記抵抗層別ステップで層別した中古二次電池を、上記中間温度領域の環境下で、許容最小電圧から許容最大電圧までの許容電圧範囲のうち、上側1/5の高電圧範囲内の所定の放電開始電圧から、定電力放電または定電流放電させ、上記許容電圧範囲のうち、下側1/5の低電圧範囲内の所定の放電終了電圧に至るまでの放電時間の長さに基づいて、さらに複数の層に層別する放電時間層別ステップ、を備える中古二次電池の選別方法とすると良い。
[0016]
 この電池の選別方法では、B期間の、または抵抗層別ステップで層別した中古二次電池を、電池の直流抵抗が高温領域よりも若干高くなる中間温度領域の環境下で、定電力放電または定電流放電させたときの、放電終了電圧に至るまでの放電時間の長さに基づいて、さらに複数の層に層別する。
 このため、電池抵抗(DC-IR法、AC-IR法)の測定では判らない、比較的低温の中間温度領域の環境下での電池特性の相違を適切に検知し、各電池を層別できる。このため、中古二次電池について、更に細かく層別をすることができ、より似通った特性の中古二次電池同士をそれぞれ集めることができる。
 特に、比較的温度が低く、電池の直流抵抗が若干高くなる中間温度領域の環境下での特性の似通った電池を、層別によりそれぞれ集めることができる。かくして、比較的低温の中間温度領域の環境下での電池の実使用において、電池同士の特性の相違が表れにくく、特性の安定した電池パックやこれを組み合わせた組電池(大きい電池パック)を、容易に構成することができる。
[0017]
 なお、-30℃~60℃程度の温度範囲を使用温度領域とするニッケル水素二次電池やLiイオン二次電池においては、中間温度領域としては、概略、-20℃~10℃の範囲が該当する。またこの場合、低温領域は、-30℃~-20℃の範囲が該当し、高温領域は、10℃~60℃の範囲が該当する。また、高温領域に比して、低温領域では、直流抵抗は、3倍以上の値となる。
 また、放電開始電圧としては、許容最小電圧から許容最大電圧までの許容電圧範囲を5等分した5つの範囲のうち、最も上の範囲である、上側1/5の高電圧範囲内の適当な電圧値を選択すればよい。許容最大電圧(満充電(SOC:100%)の電圧)に近い値から放電を開始させることで、比較的充電量が多い状態の電池の特性を、放電時間に反映できるからである。従って、放電開始電圧としては、中でも、許容最大電圧(満充電(SOC:100%))の電圧値とするのが好ましい。
 また、放電終了電圧としては、許容最小電圧から許容最大電圧までの許容電圧範囲を5等分した5つの範囲のうち、最も下の範囲である、下側1/5の低電圧範囲内の適当な電圧値を選択すればよい。許容最小電圧(全放電(SOC:0%)の電圧)に近い値まで放電をさせることで、比較的充電量が低い状態の電池の特性を、放電時間に反映できるからである。従って、放電終了電圧としては、中でも、許容最大電圧(全放電(SOC:0%))の電圧値とするのが好ましい。
[0018]
 さらに、定電力放電あるいは定電流放電の際に流す電流の大きさとしては、電池を実使用する場合に流す電流の範囲内、例えば、電池を車載する場合には、車載した場合に流しうる最大の電流以下とするのが良い。さらに、10C以下とするのが好ましい。大きな電流を流すと、放電が短時間で終了するので、放電時間の計測精度が低くなり、適切に比較しにくくなる。また、大きな電流を放電させるために生じる電解液抵抗による電圧降下の影響が大きく、電池電極の特性の劣化に起因する放電時間の変化を把握し難くなるからである。
[0019]
 従って、前述のいずれかに記載の中古二次電池の選別方法であって、前記期間しきい値よりも前記電池抵抗が小さい中古二次電池を、10℃~-20℃の環境下で、満充電の状態から、10C以下の電流で、定電力放電または定電流放電させたときの、許容最小電圧に至るまでの放電時間の長さに基づいて、さらに複数の層に層別する放電時間層別ステップ、を備える中古二次電池の選別方法とするのが好ましい。
 しかも、この選別方法では、放電で変化させる電圧の範囲が広い。このため、電池特性の違いによる放電時間の相違が大きく現れ、より適切に各電池を層別できる。
[0020]
(5)さらに、使用可能期間の初期段階に、電池抵抗が徐々に低下すると共に、電池抵抗が相対的に高い初期抵抗高期間が現れ、使用可能期間の中期段階に、電池抵抗が相対的に低い中期抵抗低期間が現れ、使用可能期間の終期段階に、電池抵抗が徐々に上昇すると共に、電池抵抗が相対的に高い終期抵抗高期間が現れる特性を有し、既に使用された、複数の中古二次電池を集めて、再構成してなるリビルト電池パックであって、上記中古二次電池は、いずれも、上記構成(1)に記載の中古二次電池の選別方法によって、上記中期抵抗低期間にあるとされたものであるリビルト電池パックとすると良い。
[0021]
 このリビルト電池パックでは、選別によって中期抵抗低期間(B期間)にあるとされた電池を用いている。このため、電池パックに使用されている電池間での特性のバラツキが少なく、電池間の特性バラツキに起因する、一部の電池への過電圧や過充電などの不具合を防止できる。しかも、B期間の電池を用いているので、使用しても、各電池の特性変化が少なく、安定した特性を有するリビルト電池パックとすることができる。
 また、C期間の電池が混入していないため、リビルト電池パック内の電池の一部が早期に寿命となり、リビルト電池パックが早期に使用不能となる不具合も防止できる。
[0022]
 なお、リビルト電池パックには、電池を複数集めて電池パックとしたものの他、このような電池パックを複数組み合わせて組電池(大きいパック電池)も含まれる。
[0023]
(6)さらに、使用可能期間の初期段階に、電池抵抗が徐々に低下すると共に、電池抵抗が相対的に高い初期抵抗高期間が現れ、使用可能期間の中期段階に、電池抵抗が相対的に低い中期抵抗低期間が現れ、使用可能期間の終期段階に、電池抵抗が徐々に上昇すると共に、電池抵抗が相対的に高い終期抵抗高期間が現れる特性を有し、既に使用された、複数の中古二次電池を集めて、再構成してなるリビルト電池パックであって、上記中古二次電池は、いずれも、上記構成(2)に記載の中古二次電池の選別方法によって、上記初期抵抗高期間にあるとされたものであるリビルト電池パックとすると良い。
[0024]
 このリビルト電池パックでは、選別によって初期抵抗高期間(A期間)にあるとされた電池を用いている。このため、電池パックに使用されている電池間での特性のバラツキが少なく、電池間の特性バラツキに起因する、一部の電池への過電圧や過充電などの不具合を防止したリビルト電池パックとすることができる。
 また、C期間の電池が混入していないため、リビルト電池パック内の電池の一部が早期に寿命となり、リビルト電池パックが早期に使用不能となる不具合も防止できる。
 さらに、残寿命の長いA期間の電池を集めているので、長期に亘って、このリビルト電池パックを使用することができる。
[0025]
(7)さらに、使用可能期間の初期段階に、電池抵抗が徐々に低下すると共に、電池抵抗が相対的に高い初期抵抗高期間が現れ、使用可能期間の中期段階に、電池抵抗が相対的に低い中期抵抗低期間が現れ、使用可能期間の終期段階に、電池抵抗が徐々に上昇すると共に、電池抵抗が相対的に高い終期抵抗高期間が現れる特性を有し、既に使用された、複数の中古二次電池を集めて、再構成してなるリビルト電池パックであって、上記中古二次電池は、いずれも、上記構成(3)に記載の中古二次電池の選別方法において、前記抵抗層別ステップによって層別された複数の層のうち、1層又は隣り合う一部の層に属するものであるリビルト電池パックとすると良い。
[0026]
 このリビルト電池パックでは、選別によって中期抵抗低期間(B期間)にあるとされた電池について、さらに、電池抵抗で複数層に層別し、そのうち1層又は隣り合う一部の層に属する電池を用いている。このため、電池パックに使用されている電池間での特性のバラツキがさらに少なく、電池間の特性バラツキに起因する、一部の電池への過電圧や過充電などの不具合を防止できる。しかも、B期間の電池を用いているので、使用をしても、各電池の特性変化が少なく、安定した特性を有するリビルト電池パックとすることができる。
 また、C期間の電池が混入していないため、リビルト電池パック内の電池の一部が早期に寿命となり、リビルト電池パックが早期に使用不能となる不具合も防止できる。
[0027]
(8)あるいは、使用可能期間の初期段階に、電池抵抗が徐々に低下すると共に、電池抵抗が相対的に高い初期抵抗高期間が現れ、使用可能期間の中期段階に、電池抵抗が相対的に低い中期抵抗低期間が現れ、使用可能期間の終期段階に、電池抵抗が徐々に上昇すると共に、電池抵抗が相対的に高い終期抵抗高期間が現れる特性を有し、既に使用された、複数の中古二次電池を集めて、再構成してなるリビルト電池パックであって、上記中古二次電池は、いずれも、上記構成(4)に記載の中古二次電池の選別方法において、前記放電時間層別ステップによって層別された複数の層のうち、1層又は隣り合う一部の層に属するものであるリビルト電池パックとすると良い。
[0028]
 このリビルト電池パックでは、選別によって中期抵抗低期間(B期間)にあるとされた電池、あるいはさらに、電池抵抗で層別された電池について、さらに、放電時間で複数層に層別し、そのうち1層又は隣り合う一部の層に属する電池を用いている。このため、電池パックに使用されている電池間での、電池抵抗(DC-IR法、AC-IR法)では検知できない、電池の特性までもが揃っており、電池間の特性バラツキに起因する、一部の電池への過電圧や過充電などの不具合を防止できる。特に比較的低温の中間温度領域で、特性の相違が表れにくい、特性の揃ったリビルト電池パックとすることができる。しかも、B期間の電池を用いているので、使用をしても、各電池の特性変化が少なく、安定した特性を有するリビルト電池パックとすることができる。
 また、C期間の電池が混入していないため、リビルト電池パック内の電池の一部が早期に寿命となり、リビルト電池パックが早期に使用不能となる不具合も防止できる。
[0029]
(9)あるいは、前記課題を解決するための他の態様は、使用可能期間の初期段階に、電池抵抗が徐々に低下すると共に、電池抵抗が相対的に高い初期抵抗高期間が現れ、使用可能期間の中期段階に、電池抵抗が相対的に低い中期抵抗低期間が現れ、使用可能期間の終期段階に、電池抵抗が徐々に上昇すると共に、電池抵抗が相対的に高い終期抵抗高期間が現れる特性を有し、既に使用された、複数の中古二次電池を集めて、再構成してなるリビルト電池パックであって、上記中古二次電池は、いずれも上記中期抵抗低期間に属するリビルト電池パックである。
[0030]
 このリビルト電池パックでは、中期抵抗低期間(B期間)に属する中古二次電池を集めてなる。このため、電池パックに使用されている電池間での特性のバラツキが少なく、電池間の特性バラツキに起因する、一部の電池への過電圧や過充電などの不具合を防止できる。しかも、B期間の電池を用いているので、使用をしても、各電池の特性変化が少なく、安定した特性を有するリビルト電池パックとすることができる。
 逆に、C期間の電池が混入していないため、リビルト電池パック内の電池の一部が早期に寿命となり、リビルト電池パックが早期に使用不能となる不具合も防止できる。
[0031]
(10)さらに、前記課題を解決するための他の態様は、前述のいずれかのリビルト電池パックを搭載し、このリビルト電池パックによる電気エネルギーを動力源の全部または一部に使用する車両である。
[0032]
 この車両は、前述のリビルト電池パックを搭載しているため、新品の電池を使用した場合に比して、安価とすることができる上、中古となった電池の有効利用を図ることができる。
[0033]
 なお、車両としては、例えば、電気自動車、プラグインハイブリッドカー、ハイブリッドカー、ハイブリッド鉄道車両、電動フォークリフト、電動車いす、電動アシスト自転車、電動スクータなどが挙げられる。
[0034]
(11)さらに、前記課題を解決するための他の態様は、前述のいずれかのリビルト電池パックを搭載し、このリビルト電池パックをエネルギー源の少なくとも1つとして使用する電池使用機器である。
[0035]
 この電池使用機器は、前述のリビルト電池パックを搭載しているため、新品の電池を使用した場合に比して、安価とすることができる上、中古となった電池の有効利用を図ることができる。
[0036]
 なお、電池使用機器としては、例えば、パーソナルコンピュータ、携帯電話、電池駆動の電動工具、無停電電源装置など、電池で駆動される各種の家電製品、オフィス機器、産業機器などが挙げられる。
[0037]
(12)さらに、前記課題を解決するための他の態様は、使用可能期間の初期段階に、電池抵抗が徐々に低下すると共に、電池抵抗が相対的に高い初期抵抗高期間が現れ、使用可能期間の中期段階に、電池抵抗が相対的に低い中期抵抗低期間が現れ、使用可能期間の終期段階に、電池抵抗が徐々に上昇すると共に、電池抵抗が相対的に高い終期抵抗高期間が現れる特性を有し、既に使用された、複数の中古二次電池を集めて、再構成してなるリビルト電池パックの製造方法であって、上記中古二次電池が、上記初期抵抗高期間または終期抵抗高期間と、上記中期抵抗低期間とのいずれにあるかを識別する期間しきい値に比して、上記中古二次電池の電池気抵抗が大きいか小さいかを判別する抵抗判別ステップと、上記期間しきい値よりも上記電池抵抗が小さい中古二次電池を集めて、電池パックを再構成する第1タイプ再構成ステップと、を備えるリビルト電池パックの製造方法である。
[0038]
 このリビルト電池パックの製造方法では、第1タイプ再構成ステップで、中期抵抗低期間(B期間)に属する中古二次電池を集めて、リビルト電池パックを再構成する。
 このため、リビルト電池パックに使用されている電池間での特性のバラツキが少なく、電池パックにおいて、電池間の特性バラツキに起因する、一部の電池への過電圧や過充電などの不具合を防止したリビルト電池パックを製造することができる。
 しかも、B期間の電池を用いているので、使用をしても、各電池の特性変化が少なく、安定した特性を有するリビルト電池パックを製造することができる。このため、互いに似通った特性を有しており、電池抵抗の変化も生じにくく、安定した特性のリビルト電池パックを製造することができる。
 また、C期間の電池が混入していないため、リビルト電池パック内の電池の一部が早期に寿命となり、リビルト電池パックが早期に使用不能となる不具合も防止できる。
[0039]
(13)さらに、上述のリビルト電池パックの製造方法であって、前記期間しきい値よりも前記電池抵抗が小さい中古二次電池について、電池抵抗の大きさにより、当該中古二次電池を複数の層に層別する抵抗層別ステップを備えると共に、前記第1タイプ再構成ステップに代えて、上記電池抵抗で層別された複数の層のうち、1層又は隣り合う一部の層に属する中古二次電池を集めて、電池パックを再構成する第2タイプ再構成ステップを備えるリビルト電池パックの製造方法とすると良い。
[0040]
 このリビルト電池パックの製造方法では、期間しきい値よりも電池抵抗が小さい中古二次電池、つまり、中期抵抗低期間(B期間)に属する中古二次電池について、抵抗層別ステップにおいて、さらに、電池抵抗の大きさにより複数の層に層別する。そして、さらに層別をした複数の層のうち1層又は隣り合う一部の層に属する電池を集めて、リビルト電池パックを製造する。このため、電池パックに使用されている電池間での特性のバラツキがさらに少なく、特に、電池間の特性バラツキに起因する、一部の電池への過電圧や過充電などの不具合を防止できる。しかも、B期間の電池を用いているので、使用をしても、各電池の特性変化が少なく、安定した特性を有するリビルト電池パックを製造することができる。
[0041]
(14)さらに、前述のいずれかに記載のリビルト電池パックの製造方法であって、前記中古二次電池は、その使用可能温度範囲内において、電池の直流抵抗が、電池の温度が低くなるほど高くなり、かつ、比較的高温の高温領域では、温度による直流抵抗の変化が小さく、比較的低温の低温領域では、温度による直流抵抗の変化が大きく、かつ、高温領域における直流抵抗の3倍以上の直流抵抗を有し、高温領域と低温領域の間の中間温度領域では、電池の温度が低くなるほど、直流抵抗が加速的に大きくなる特性を有しており、前記期間しきい値よりも前記電池抵抗が小さい、または前記抵抗層別ステップで層別された前記中古二次電池を、上記中間温度領域の環境下で、許容最小電圧から許容最大電圧までの許容電圧範囲のうち、上側1/5の高電圧範囲内の所定の放電開始電圧から、定電力放電または定電流放電させ、上記許容電圧範囲のうち、下側1/5の低電圧範囲内の所定の放電終了電圧に至るまでの放電時間の長さに基づいて、さらに複数の層に層別する放電時間層別ステップ、を備えると共に、前記第1タイプ再構成ステップまたは前記第2タイプ再構成ステップに代えて、上記放電時間の長さで層別された複数の層のうち、1層又は隣り合う一部の層に属する中古二次電池を集めて、電池パックを再構成する第3タイプ再構成ステップを備えるリビルト電池パックの製造方法とすると良い。
[0042]
 このリビルト電池パックの製造方法では、放電時間層別ステップによって、B期間の中古二次電池、またはさらに電池抵抗で層別された中古二次電池を、放電時間の長さに基づいてさらに複数の層に層別し、そのうちの1層又は隣り合う一部の層に属する電池を集めてリビルト電池パックを製造する。このため、電池抵抗(DC-IR法、AC-IR法)では判らない、中間温度領域の環境下での電池特性の相違をも適切に層別し、より似通った特性の中古二次電池を集めてリビルト電池パックを製造することができる。特に、比較的低温の中間温度領域の環境下での特性の似通った電池を使用できるので、中間温度領域の環境下でのリビルト電池パックの実使用において、各電池の特性の相違が表れにくく、安定して使用できる電池パックを製造できる。
[0043]
 なお特に、前述のリビルト電池パックの製造方法であって、前記期間しきい値よりも前記電池抵抗が小さい、または前記抵抗層別ステップで層別された前記中古二次電池を、10℃~-20℃の環境下で、満充電の状態から、10C以下の電流で、定電力放電または定電流放電させたときの、許容最小電圧に至るまでの放電時間の長さに基づいて複数の層に層別する放電時間層別ステップ、を備えると共に、前記第1タイプ再構成ステップまたは前記第2タイプ再構成ステップに代えて、上記放電時間の長さで層別された複数の層のうち、1層又は隣り合う一部の層に属する中古二次電池を集めて、電池パックを再構成する第3タイプ再構成ステップを備えるリビルト電池パックの製造方法とするのが好ましい。
 この製造方法では、放電時間層別ステップにおいて、放電で変化させる電圧の範囲が広い。このため、電池特性の違いによる放電時間の相違が大きく現れ、より適切に各電池を層別できる。
[0044]
 なお、中古二次電池の電池抵抗を期間しきい値と比較して、電池を選別すること行うことなく、以下の選別方法を採用することもできる。即ち、既に使用された中古二次電池の選別方法であって、上記中古二次電池は、その使用可能温度範囲内において、電池の直流抵抗が、電池の温度が低くなるほど高くなり、かつ、比較的高温の高温領域では、温度による直流抵抗の変化が小さく、比較的低温の低温領域では、温度による直流抵抗の変化が大きく、かつ、高温領域における直流抵抗の3倍以上の直流抵抗を有し、高温領域と低温領域の間の中間温度領域では、電池の温度が低くなるほど、直流抵抗が加速的に大きくなる特性を有しており、上記中古二次電池を、上記中間温度領域の環境下で、許容最小電圧から許容最大電圧までの許容電圧範囲のうち、上側1/5の高電圧範囲内の所定の放電開始電圧から、定電力放電または定電流放電させ、上記許容電圧範囲のうち、下側1/5の低電圧範囲内の所定の放電終了電圧に至るまでの放電時間の長さに基づいて、さらに複数の層に層別する放電時間層別ステップ、を備える中古二次電池の選別方法とすることも好ましい。
[0045]
 この中古二次電池の選別方法では、中間温度領域の環境下で、定電力放電または定電流放電させたときの放電時間の長さに基づいて、中古二次電池を、複数の層に層別する。このため、常温下での電池抵抗(DC-IR法、AC-IR法)では判らない、比較的低温の中間温度領域の環境下での電池特性の相違を、適切に検知し、各電池を複数の層に層別できる。かくして、似通った特性を有する中古二次電池を的確に集めることができる。特に、比較的低温で、電池の直流抵抗が若干高くなる中間温度領域の環境下での電池の使用において、特性の似通ったものを選別できるので、この中間温度領域の環境下での電池の実使用において、電池特性の相違が表れにくく、特性の安定した電池集合体(小さい電池パック)やこれを組み合わせた組電池(大きい電池パック)などの電池パックを、容易に構成することができる。
[0046]
 特に、既に使用された中古二次電池の選別方法であって、上記中古二次電池を、10℃~-20℃の環境下で、満充電の状態から、10C以下の電流で、定電力放電または定電流放電させたときの、許容最小電圧に至るまでの放電時間の長さに基づいて複数の層に層別する放電時間層別ステップ、を備える中古二次電池の選別方法とするのが好ましい。
[0047]
 この中古二次電池の選別方法では、比較的低温の環境下で、定電力放電または定電流放電させたときの、満充電状態から許容最小電圧に至るまでの放電時間の長さに基づいて、中古二次電池を、複数の層に層別する。このため、常温下での電池抵抗(DC-IR法、AC-IR法)では判らない、比較的低温環境下での電池特性の相違を、適切に検知し、各電池を層別できる。かくして、似通った特性の中古二次電池を的確に集めることができる。特に、比較的低温環境下での電池の使用において、特性の似通ったものを選別できるので、このような環境下での電池の実使用において、特性の相違が表れにくく、特性の安定した電池パックやこれを組み合わせた組電池(大きい電池パック)を、容易に構成することができる。
 しかも、この選別方法では、放電で変化させる電圧の範囲が広い。このため、電池特性の違いによる放電時間の相違が大きく現れ、より適切に各電池を層別できる。
[0048]
 さらに、既に使用された、複数の中古二次電池を集めて、再構成してなるリビルト電池パックであって、上記中古二次電池は、いずれも、直上の2項に記載の中古二次電池の選別方法において、前記放電時間層別ステップによって層別された複数の層のうち、1層又は隣り合う一部の層に属するものであるリビルト電池パックとすることも好ましい。
[0049]
 このリビルト電池パックは、選別により、比較的低温の中間温度領域の環境下での特性が揃った中古二次電池を用いている。このため、電池パックに使用されている電池間での、電池抵抗(DC-IR法、AC-IR法)では検知できない、電池の特性までもが揃っており、電池間の特性バラツキに起因する、一部の電池への過電圧や過充電などの不具合を防止できる。特に比較的低温の中間温度領域で、特性の相違が表れにくく、安定して使用することができる電池パックとなる。
[0050]
 さらに、既に使用された、複数の中古二次電池を集めて、再構成してなるリビルト電池パックの製造方法であって、上記中古二次電池は、その使用可能温度範囲内において、電池の直流抵抗が、電池の温度が低くなるほど高くなり、かつ、比較的高温の高温領域では、温度による直流抵抗の変化が小さく、比較的低温の低温領域では、温度による直流抵抗の変化が大きく、かつ、高温領域における直流抵抗の3倍以上の直流抵抗を有し、高温領域と低温領域の間の中間温度領域では、電池の温度が低くなるほど、直流抵抗が加速的に大きくなる特性を有しており、上記中古二次電池を、上記中間温度領域の環境下で、許容最小電圧から許容最大電圧までの許容電圧範囲のうち、上側1/5の高電圧範囲内の所定の放電開始電圧から、定電力放電または定電流放電させ、上記許容電圧範囲のうち、下側1/5の低電圧範囲内の所定の放電終了電圧に至るまでの放電時間の長さに基づいて、さらに複数の層に層別する放電時間層別ステップと、上記放電時間で層別された複数の層のうち、1層又は隣り合う一部の層に属する中古二次電池を集めて、電池パックを再構成する第4タイプ再構成ステップと、を備えるリビルト電池パックの製造方法とするのも好ましい。
[0051]
 このリビルト電池パックの製造方法では、放電時間層別ステップによって、中古二次電池を、放電時間の長さに基づいて複数の層に層別し、そのうちの1層又は隣り合う一部の層に属する電池を集めてリビルト電池パックを製造する。このため、電池抵抗(DC-IR法、AC-IR法)では判らない、中間温度領域の環境下での電池特性の相違を適切に層別し、似通った特性の中古二次電池を集めたリビルト電池パックを製造することができる。特に、比較的低温の中間温度領域の環境下での特性の似通った電池を使用できるので、中間温度領域の環境下でのリビルト電池パックの実使用において、各電池の特性の相違が表れにくく、安定して使用できる電池パックを製造できる。
[0052]
 特に、既に使用された、複数の中古二次電池を集めて、再構成してなるリビルト電池パックの製造方法であって、上記中古二次電池を、10℃~-20℃の環境下で、満充電の状態から、10C以下の電流で、定電力放電または定電流放電させたときの、許容最小電圧に至るまでの放電時間の長さに基づいて複数の層に層別する低温放電時間層別ステップと、上記放電時間で層別された1つの層に属する中古二次電池を集めて、電池パックを再構成する第4タイプ再構成ステップと、を備えるリビルト電池パックの製造方法とするのが好ましい。
[0053]
 この中古二次電池の選別方法では、比較的低温の環境下で、定電力放電または定電流放電させたときの、満充電状態から許容最小電圧に至るまでの放電時間の長さに基づいて、中古二次電池を、複数の層に層別する。このため、常温下での電池抵抗(DC-IR法、AC-IR法)では判らない、比較的低温環境下での電池特性の相違を、適切に検知し、各電池を層別できる。かくして、似通った特性の中古二次電池を的確に集めることができる。特に、比較的低温環境下での電池の使用において、特性の似通ったものを選別できるので、このような環境下での電池の実使用において、特性の相違が表れにくく、特性の安定した電池パックやこれを組み合わせた組電池(大きい電池パック)を、容易に構成することができる。
 しかも、この選別方法では、放電で変化させる電圧の範囲が広い。このため、電池特性の違いによる放電時間の相違が大きく現れ、より適切に各電池を層別できる。

図面の簡単な説明

[0054]
[図1] 中古電池集合体から、中古二次電池を得、リビルトした組電池を車両に搭載するまでの流れを示す説明図である。
[図2] 使用時間の経過に対する、電池抵抗(DC-IR法)の変化を示すグラフである。
[図3] 実施形態1に係る電池の選別、並びに、電池集合体及び組電池の製造の流れを示すフローチャートである。
[図4] リビルト組電池を搭載した車両を示す説明図である。
[図5] 実施形態2に係る電池の選別、並びに、電池集合体及び組電池の製造の流れを示すフローチャートである。
[図6] 実施形態3に係る電池の選別、並びに、電池集合体及び組電池の製造の流れを示すフローチャートである。
[図7] 電池温度と電池の直流抵抗との関係を示すグラフである。
[図8] 電池を満充電の状態から許容最小電圧まで、定電力放電させた場合の電池電圧の変化を、電池温度を変えて測定した場合のグラフである。
[図9] 実施形態4に係る電池の選別、並びに、電池集合体及び組電池の製造の流れを示すフローチャートである。
[図10] リビルト電池集合体を搭載したインパクトドライバを示す説明図である。

発明を実施するための形態

[0055]
(実施形態1)
 本発明の第1の実施形態について、図1~図4を参照して説明する。車載用の二次電池は、図1において(f)欄に示すように、車両41に組電池(中古組電池)UABとして搭載され使用されている。このような車両41が廃車となった場合や、中古組電池UABを新たな組電池に交換した場合、中古組電池UABを構成する中古電池集合体UBPの一部を交換した場合には、中古組電池UABあるいは中古電池集合体UBPが発生することとなる。
[0056]
 この中古組電池UABは、複数の中古電池集合体UBPから構成されている。また、中古電池集合体UBPは、図1の(a)欄に示すように、複数の中古二次電池1(図1では、6ヶ)から構成されている。この中古組電池UABあるいは中古電池集合体UBPは、そのままリサイクルできる場合もあるが、中古電池集合体UBPをなす電池1の一部が劣化しているなど、そのままでは再利用に適しない場合がある。そこで、(b)欄に示すように、中古電池集合体UBPを崩し、個々の電池1に分け、再使用できる電池11と、劣化や不具合等で再使用できない電池10とに選別する。さらに、本実施形態では、後述するように、再使用できる電池11のうちでも、使用の程度が寿命の中頃程度の電池(後述する期間Bの電池)12と、それ以外の電池(後述する期間A及び期間Cの電池)13とを選別(層別)する((c)欄参照)。
[0057]
 さらに、(d)欄に示すように、電池12と電池13の2層に層別した電池11のうち、1つの層である期間Bに属する電池12を集めて、リビルト電池集合体21を再構成する。さらに、(e)欄に示すように、リビルト電池集合体21を集めて、リビルト組電池31を再構成し、これを、車両41に搭載する。
[0058]
 まず、本実施形態1にかかる電池1について説明する。電池1は、金属電槽内1Bに、積層形の発電要素1Aを収容した、公知のNi-水素二次電池(Ni-MH二次電池)である。発電要素1Aには、図示しない正電極板と負電極板とこれらの間に介在するセパレータとが含まれ、水酸化カリウムを主体とする電解液1Cが含浸されている。
[0059]
 この車載用の電池1は、使用と共にその特性が変化する性質を有しており、概略、図2のような、いわゆるバスタブ形の特性変化(抵抗変化)を示す。即ち、電池1の使用時間に対する、電池の特性の指標となる、DC-IR法で測定した電池の直流抵抗(電池抵抗)BRDの変化を観察すると、図2のように変化する性質を有している。具体的には、使用開始時(使用時間0)付近では、電池抵抗(初期抵抗値Ri)は、後述する許容最大抵抗値Rmaxよりは低いが、比較的高い値となる。しかるに、電池1の使用を開始すると、徐々に電池抵抗BRDが減少する。この期間は、電池1の使用条件等によって異なるが、概略半年から2年程度である。そして、或る程度、電池を使用をすると、使用時間が経過しても、電池抵抗BRDはほぼ一定となり変化が生じない時期となる。この期間が、概略、5~10年程度継続する。さらに、この時期を過ぎて電池1を使用すると、使用時間と共に電池抵抗BRDが緩やかに上昇し、遂には、許容最大抵抗値Rmaxを越え、使用限界(使用不能)となる。この期間は、概略、1~2年程度継続する。
 なお、各電池1の特性には、バラツキが存在している。従って、図2において、例えば、使用時間Xの時点における電池抵抗BRDの抵抗バラツキDRは、両矢印の範囲として表される。
[0060]
 また、電池抵抗(DC-IR法)BRDの測定は、以下のようにして行う。
即ち、期間T秒、電流値Iの充電、休止、期間T秒、電流値Iの放電、休止を、電流値Iを、I=2C,4C,10C,20Cの順に変化させて充放電を行う。なお、期間T秒としては、2~10秒から選択した値、例えばT=2秒とする。このような充電あるいは放電の際の、各電流値Iの大きさと、その際の電池電圧BVとの関係を測定しておき、横軸を電流値、縦軸を電圧として、各電流値について電圧との関係をプロットする。さらに最小二乗法により回帰直線を引き、このグラフ(直線)の傾きを得る。この傾きは、オームの法則により、電池の直流抵抗(電池抵抗)BRDに相当している。
[0061]
 そして、前述の特性を利用して、電池1を選別する。本実施形態にかかる選別及びリビルト電池集合体やリビルト組電池の製造手順について、図3及び図2を参照して説明する。
 まず、図3のステップS1において、電池1の外観を検査し、不具合(容器の膨らみ、凹み等の変形や、キズ、腐蝕等)がある電池10は、これを除去する。さらに、残った各々の電池1について、電池抵抗BRDを上述の手法により測定する(ステップS2)。次いで、ステップS3において、短絡や開放、その他の異常値を検出した電池10、具体的には、電池抵抗BRDが、許容最小抵抗値Rmin未満、あるいは許容最大抵抗値Rmaxを越える電池10についても、これを除去する。
[0062]
 さらにステップS4において、測定した電池抵抗BRDと期間しきい値Rpとの大小を比較する。この期間しきい値Rpとしては、各電池1の特性バラツキを考慮した上で、図2に示すように、使用当初の電池1が取り得る初期抵抗値Riの最小値よりも低く、かつ、使用時間UTが経過し電池抵抗BRDがほぼ一定となる時期の電池が取り得る電池抵抗BRDの最大値(使用時間Xにおける抵抗バラツキDRを考慮した電池抵抗BRDの最大値)以上の値とする。
 また、図2に示すように、この期間しきい値Rpとの比較により、電池の寿命となるまでの使用可能期間UPの中期に当たり、電池抵抗BRDがこの期間しきい値Rpよりも低い期間を、中期抵抗値低期間B(B期間)とする。また、使用時間UTが短く、使用可能期間UPの初期に当たり、電池抵抗BRDがこの期間しきい値Rpよりも高い期間を、初期抵抗値高期間A(A期間)とする。また、使用時間が長く、使用可能期間UPの終期に当たり、電池抵抗BRDがこの期間しきい値Rpよりも高い期間を、終期抵抗値高期間C(C期間)とする。
[0063]
 前述したステップS4では、電池抵抗BRDと期間しきい値Rpとの比較により、電池1がB期間の電池12であるか、それ以外の期間(A,C期間)の電池13であるかを選別(層別)する。即ち、電池抵抗BRDが期間しきい値Rpよりも大きい場合(Yes)には、ステップS11に進み、この電池11は、A期間或いはC期間の電池13であると判断する。
 一方、電池抵抗BRDが期間しきい値Rpよりも小さい場合(No)には、ステップS5に進み、この電池11は、B期間の電池12であると判断する。このように、期間しきい値Rpを用いることで、中古二次電池1(11)に関し、初期抵抗高期間(A期間)または終期抵抗高期間(C期間)にある電池13と、中期抵抗低期間(B期間)にある電池12とを、容易にかつ適切に選別することができる。
[0064]
 さらに、ステップS6では、B期間に分類された電池12を集めて、リビルト電池集合体21を形成(再構成)する(図1(c),(d)参照)。かくして、リビルト電池集合体21が製造できる。
 このように、このリビルト電池集合体21は、同じB期間の電池12を集めて再構成している。このため、各電池12の電池抵抗BRDが低く、リビルト電池集合体21の全体としても、電池抵抗が低い電池集合体とすることができる。
[0065]
 さらに、使用されている電池12間での特性のバラツキが少なく、使用している電池12間の抵抗バラツキDRに起因する、一部の電池への過電圧や過充電などの不具合を防止できる。しかも、B期間の電池12を用いているので、使用をしても、各電池12の特性変化が少なく、安定した特性を有するリビルト電池集合体21とすることができる。
 逆に、C期間の電池13が混入していないため、リビルト電池集合体21内の電池の一部が早期に寿命となり、リビルト電池集合体21全体が早期に使用不能となる不具合も防止できる。
 なお、このリビルト電池集合体21は、リビルト電池パックの1種(小さなリビルト電池パック)である。
[0066]
 さらに、ステップS7に進み、電池12を用いたリビルト電池集合体21を集め、リビルト組電池31を形成(再構成)する(図1(e)参照)。かくして、リビルト組電池31が製造できる。なお、このリビルト組電池31は、リビルト電池パックの1種(大きなリビルト電池パック)である。
 この場合にも、組電池31に使用している電池12間での特性のバラツキが少なく、電池間の抵抗バラツキDRに起因する、一部の電池(或いはリビルト電池集合体21)への過電圧や過充電などの不具合を防止できる。しかも、B期間の電池12を用いているので、使用をしても、各電池12の特性変化が少なく、安定した特性を有するリビルト組電池31とすることができる。
[0067]
 さらにステップS8に進み、リビルト組電池31を車両41に組み込む(図1(f)参照)。かくして、リビルト組電池31(リビルト電池集合体21)を搭載した車両41が製造できる。この車両41は、図4に示すように、エンジン42、フロントモータ43及びリアモータ44を併用して駆動するハイブリッド自動車である。この車両41は、車体45、エンジン42、これに取り付けられたフロントモータ43、リアモータ44、ケーブル46、インバータ47を備える。更に、この車両41は、リビルト組電池31を備え、このリビルト組電池31による電気エネルギーを、フロントモータ43及びリアモータ44の駆動に利用している。
[0068]
 この車両41は、リビルト組電池31(リビルト電池パック)を搭載しているため、新品の電池(組電池)を使用した場合に比して、安価とすることができる上、中古二次電池1の有効利用を図ることができる。
[0069]
 なお、本実施形態1では、ステップS2が抵抗測定ステップに、ステップS4が抵抗判別ステップに、ステップS6及びS7が第1タイプ再構成ステップに該当する。
[0070]
(実施形態2)
 次いで、第2の実施形態について、図1,図2,図5を参照して説明する。前述した実施形態1では、B期間の電池12について、ステップS5~S8に従い、リビルト電池集合体21及びリビルト組電池31の製造を行い、さらに、車両41への搭載を行った。一方、ステップS4でYes、つまり電池抵抗BRDが期間しきい値Rpよりも大きい電池については、ステップS11に進み、期間Aまたは期間Cの電池13として選別したが、それ以降については、何も行わなかった。
[0071]
 これに対し、本実施形態2では、実施形態1と異なり、A,C期間の電池13についても、ステップS11~S18に従い、リビルト電池集合体121、リビルト組電池131を製造し、さらに車両141への搭載を行う。
 そこで以下では、実施形態1と異なる部分を中心に説明する一方、実施形態1と同様な部分については、説明を省略或いは簡略化する。
[0072]
 本実施形態2でも、実施形態1と同様の電池1について、リビルトを行う。即ち、実施形態1と同様、ステップS1において電池1の外観を検査し、不具合のある電池10を除去する。さらに、電池抵抗BRDを測定し(ステップS2)、ステップS3において、異常値を検出した電池10を除去する。
 続いて、ステップS4において、測定した電池抵抗BRDと期間しきい値Rpとの大小を比較する。電池抵抗BRDが期間しきい値Rpよりも小さい場合(No)には、ステップS5に進み、この電池11は、B期間の電池12であると判断する。これ以降は、実施形態1のステップS6~8と同様にして、リビルト電池集合体21及びリビルト組電池31の製造を行い、さらに、車両41への搭載を行う。
[0073]
 一方、ステップS4において、電池抵抗BRDが期間しきい値Rpよりも大きい場合(Yes)には、ステップS11に進み、この電池11は、A期間或いはC期間の電池13であると判断する。
[0074]
 その後、実施形態1とは異なり、ステップS12に進み、電池13の使用履歴情報から、これが、A期間の電池であるか否かを判断する。組電池UABに使用されている電池1は、いずれも、その製造及び使用履歴が管理されている。従って、各電池1(13)について、使用開始からの電池の稼働時間(実使用時間)などの使用履歴情報が存在している。そこで、電池13の使用履歴情報のうちの使用時間UTを用いて判断する。具体的には、電池13の使用時間UTが2年以下の場合(Yes)には、ステップS13に進み、A期間の電池14であるとする。一方、使用時間UTが2年を越える場合(No)には、ステップS17に進み、C期間の電池15であるとする。このようにして、電池13を、2つの層(電池14,15)に層別する。
[0075]
 なお、ステップS17で、C期間であるとされた電池15は、ステップS18に進み、電池としては廃棄され、分解して素材として再利用される。寿命が間近であり、使用と共に、電池抵抗BRDが増加すると見込まれるので、電池集合体や組電池としてリビルトしても、早期に各電池が寿命となる可能性が高く、再利用が難しいからである。
[0076]
 一方、ステップS14において、A期間に分類された電池14を集めて、リビルト電池集合体121を形成(再構成)する(図1(d)参照)。かくして、この実施形態2では、A期間の電池14からも、リビルト電池集合体121が製造できる。
 このリビルト電池集合体121では、選別によってA期間にあるとされた電池14を用いている。このため、電池集合体121に使用されている電池14間での特性のバラツキが少なく、電池間の抵抗バラツキDRに起因する、一部の電池への過電圧や過充電などの不具合を防止したリビルト電池集合体121とすることができる。
 また、C期間の電池15が混入していないため、リビルト電池集合体121内の電池の一部が早期に寿命となり、リビルト電池集合体が早期に使用不能となる不具合も防止できる。
 さらに、残寿命の長いA期間の電池14を集めているので、長期に亘って、このリビルト電池集合体を使用することができる。
[0077]
 さらに、ステップS15に進み、電池14を用いたリビルト電池集合体121を集め、リビルト組電池131を形成(再構成)する(図1(e)参照)。かくして、リビルト組電池131が製造できる。なお、このリビルト組電池131も、リビルト電池パックの1種である。
 この場合にも、組電池131に使用している電池14間での特性のバラツキが少なく、電池間の抵抗バラツキDRに起因する、一部の電池(或いはリビルト電池集合体121)への過電圧や過充電などの不具合を防止できる。しかも、A期間の電池14を用いているので、使用をしても、各電池14の特性変化が少なく、安定した特性を有するリビルト組電池131とすることができる。
[0078]
 さらにステップS16に進み、リビルト組電池131を車両141に組み込む(図1(f)参照)。かくして、リビルト組電池131(リビルト電池集合体121)を搭載した車両141が製造できる。この車両141は、組電池131以外は、車両41と同様であるので、説明を省略する。
 この車両141は、リビルト組電池131(リビルト電池パック)を搭載しているため、新品の電池(組電池)を使用した場合に比して、安価とすることができる上、中古二次電池1の有効利用を図ることができる。
[0079]
 なお、本実施形態2でも、ステップS2が抵抗測定ステップに、ステップS4が抵抗判別ステップに、ステップS6,S7が第1タイプ再構成ステップに該当するほか、ステップS12が期間判別ステップに該当する。
[0080]
(実施形態3)
 次いで、第3の実施形態について、図1,図2,図6を参照して説明する。前述した実施形態1(図3参照)では、B期間の電池12について、ステップS5~S8に従い、リビルト電池集合体21及びリビルト組電池31の製造を行い、さらに、車両41への搭載を行った。
 これに対し、本実施形態3では、ステップS4,S5でB期間の電池12を選別した後、さらにこの電池12について、電池抵抗BRDでさらに層別する。そして、その後、リビルト電池集合体221及びリビルト組電池231の製造を行い、さらに、車両241への搭載を行う。
 そこで以下では、実施形態1と異なる部分を中心に説明する一方、実施形態1と同様な部分については、説明を省略或いは簡略化する。
[0081]
 本実施形態3でも、実施形態1と同様の電池1について、リビルトを行う。即ち、実施形態1と同様、ステップS1において電池1の外観を検査し、不具合のある電池10を除去する。さらに、電池抵抗BRDを測定し(ステップS2)、ステップS3において、異常値を検出した電池10を除去する。
 続いて、ステップS4において、測定した電池抵抗BRDと期間しきい値Rpとの大小を比較する。電池抵抗BRDが期間しきい値Rpよりも小さい場合(No)には、ステップS5に進み、この電池11は、B期間の電池12であると判断する。
[0082]
 その後、実施形態1とは異なり、ステップS31に進み、B期間の電池12を、電池抵抗BRDの大きさで層別(例えば、電池抵抗BRDの小さい順に、電池12A,12B,12Cの3層に層別)する。B期間の電池12は、図2において、使用時間Xにおける電池12の抵抗バラツキDRの範囲を両矢印で示した。このようにB期間の電池12は、電池抵抗BRDについてバラツキDRを有しているので、各電池12を電池抵抗BRDの大きさによって複数の層(本例では3層)に層別することで、さらに電池抵抗BRDが互いに似通った電池12A等に分類することができる。
[0083]
 次いで、ステップS32では、3つの層に層別した電池のうち、1つの層に属する電池(例えば、電池12A)を集めて、リビルト電池集合体221(221A,221B,221C)を形成する(図1(d)参照)。このため、電池集合体に使用されている電池間での特性のバラツキがさらに少なく、電池間の抵抗バラツキDRに起因する、一部の電池への過電圧や過充電などの不具合を防止できる。しかも、B期間の電池を用いているので、使用をしても、各電池の特性変化が少なく、安定した特性を有するリビルト電池集合体221とすることができる。
 なお、組合せ得る電池の数が、1つの層で不足する場合には、隣り合う層の電池、例えば、電池12Aと電池12B、あるいは電池12Bと電池12Cとを組み合わせて、リビルト電池集合体を構成しても良い。
[0084]
 その後は、ステップS7に進み、このリビルト電池集合体221を用いて、実施形態1と同様に、リビルト組電池231を形成する(図1(e)参照)。
 この組電池231は、これに使用している電池間での特性のバラツキが少なく、電池間の抵抗バラツキDRに起因する、一部の電池(或いはリビルト電池集合体221)への過電圧や過充電などの不具合を防止できる。
[0085]
 さらに、ステップS8で、実施形態1と同様に、リビルト組電池231を車両241に組み込む(図1(f)参照)。かくして、リビルト組電池231(リビルト電池集合体221)を搭載した車両241が製造できる。この車両241は、組電池231以外は、車両41と同様であるので、説明を省略する。
 この車両241は、リビルト組電池231(リビルト電池パック)を搭載しているため、新品の電池(組電池)を使用した場合に比して、安価とすることができる上、中古二次電池1の有効利用を図ることができる。
[0086]
 なお、本実施形態3では、ステップS2が抵抗測定ステップに、ステップS4が抵抗判別ステップに、ステップS31が抵抗層別ステップに、ステップS32,S7が第2タイプ再構成ステップに該当する。
[0087]
(実施形態4)
 次いで、第4の実施形態について、図1,図2,図7~図9を参照して説明する。前述した実施形態1(図3参照)では、B期間の電池12について、ステップS5~S8に従い、リビルト電池集合体21及びリビルト組電池31の製造を行い、さらに、車両41への搭載を行った。
 また、実施形態3では、ステップS4,S5でB期間の電池12を選別した後、さらにこの電池12について、電池抵抗BRDでさらに層別した。そして、その後、リビルト電池集合体221及びリビルト組電池231の製造を行い、さらに、車両241への搭載を行った。
 これに対し、本実施形態4では、実施形態3と同様に、ステップS4,S5でB期間の電池12を選別した後、さらにこの電池12について層別を行う。但し、実施形態3では、電池抵抗BRDの大きさで層別したが、これに代えて、電池の放電時間DTで層別する。
 そこで以下では、実施形態1,3と異なる部分を中心に説明する一方、実施形態1,3と同様な部分については、説明を省略或いは簡略化する。
[0088]
 先ず、電池1(12)における、電池温度BTと電池抵抗BRDとの関係(電池抵抗BRDの温度特性)について、図7を参照して説明する。この図7のグラフから判るように、車載用のニッケル水素電池である電池1は、使用可能温度範囲UT(電池1では、-30~60℃)で使用可能である。
 この範囲のうち、常温(20℃)をやや下回る程度(10℃)から60℃程度までの温度域(後述する高温領域H)では、これより低温域に比して、電池1の電池抵抗BRD(電池の内部抵抗)が低くなる。電池1において、電池反応が十分に生じているためである。また、この温度域では、電池温度BTが変化しても電池抵抗BRDの変動は小さいが、電池温度BTが高くなるにつれて、電池抵抗BTDが直線的に低下する傾向を示す。
 一方、電池温度BTが-20℃以下の温度範囲(後述する低温領域L)、例えば-30℃になると、電解液抵抗の上昇により、電池抵抗BRDが、高温領域Hにおける電池抵抗BRDの3倍以上(本例では5倍以上)の大きさになる。さらに電池温度BTの低下につれて、電池抵抗BRDが急激に大きくなる特性を有する。
 また、これらの間の10℃~-20℃の温度範囲(後述する中間温度領域M)では、電池温度BTが低くなるほど、電池抵抗BRDが加速的に大きくなる。
[0089]
 そこで、図7に示すように、この電池1において、温度が高くなるにつれて電池抵抗BRDが直線的に低下する、10~60℃の温度領域を、高温領域Hとする。また、-20℃以下(-30~-20℃)の温度領域を、低温領域Lとする。さらに、これらの間の-20~+10℃の温度領域を、中間温度領域Mとする。
 なお、-30℃以下では、電池1の電解液の抵抗が高くなり、使用が困難である。また、60℃を越えると、充電が困難となり同様に使用が困難となる。
[0090]
 さらに、この電池1(12)を満充電状態(SOC100%:電池電圧BV=許容最大電圧Vmax)とした上で、充放電装置を通して、最大10Cの定電力で放電させ、電池の端子間電圧(電池電圧BV)が許容最小電圧Vmin(SOC0%)になるまでの、電池電圧BVの時間変化を見ると、図8のようになる。この図8から容易に理解できるように、放電時間DTと電池電圧BVの関係は、電池温度BTに大きく依存しており、この電池温度BTが低いほど、電池電圧BVの低下が著しい、つまり短時間で電池電圧BVが低下することが判る。
 さらに、この図8に破線と実線で示すように、同じB期間にある電池12(記号SとTで示す)を用いた場合でも、電池の抵抗バラツキDRによって、実線(電池T)と破線(電池S)で示されるように、放電時間DTと電池電圧BVの関係に違いが生じることがある。さらに、放電開始から許容最小電圧Vminに至るまでの放電時間DTについて、この電池SとTとで比較すると、△(25)、△(0)、△(-10)、△(-30)で示す放電時間差△には、温度依存性があることが判る。具体的には、高温領域H(10~50℃)では、△(25)で示すように、放電時間差△は相対的に小さい。同様に、低温領域L(-30~-20℃)でも、△(-30)で示すように、放電時間差△は相対的に小さい。しかるに、中間温度領域M(-20~+10℃)では、△(0)及び△(-10)で示すように、相対的に放電時間差△が大きいことが判る。
[0091]
 このような放電時間差△に、温度依存性が生じる理由は、以下であると考えられる。
即ち、高温領域Hでは、電池抵抗BRDの絶対値が小さいため、電池が劣化していても抵抗のバラツキが電圧差として現れにくい。また低温領域Lでは、電池抵抗BRDに占める電解液の抵抗が支配的になり、電極抵抗の寄与が小さくなるので、電池劣化の有意さを見出せない。これに対し、中間温度領域Mでは、電池抵抗BRDにおける電極の抵抗が支配的であり、電極の特性劣化のバラツキが現れやすいためであると考えられる。
[0092]
 従って、この結果から、電池温度BTを中間温度領域M内の特定の温度とした状態で、電池1を放電させることで、DC-IR法で測定した電池抵抗BRDでは、判別できない電池特性の違いを検知し、層別できることが判る。
 なお、図8では、放電開始電圧Vstとして、満充電状態(SOC100%:許容最大電圧Vmax)から、電池電圧BVが放電終了電圧Ved(SOC0%;許容最小電圧Vmin)となるまで放電させた。
 しかし、放電を開始させる放電開始電圧Vstとしては、許容最小電圧Vminから許容最大電圧Vmaxまでの許容電圧範囲(Vmin~Vmax)を5等分した5つの範囲のうち、最も上の範囲に該当する上側1/5の高電圧範囲内の値を選択すればよい。許容最大電圧Vmax(満充電(SOC:100%)の電圧)に近い値から放電を開始させることで、比較的充電量が多い状態の電池の特性を、放電時間DTに反映できるからである。従って、放電開始電圧Vstとしては、中でも、許容最大電圧Vmax(満充電(SOC:100%))の電圧値とするのが好ましい。
 また、放電を終了させる放電終了電圧Vedとしては、許容電圧範囲(Vmin~Vmax)を5等分した5つの範囲のうち、最も上の範囲に該当する、下側1/5の低電圧範囲内の値を選択すればよい。許容最小電圧Vmin(全放電(SOC:0%)の電圧)に近い値まで放電をさせることで、比較的充電量が低い状態の電池の特性を、放電時間DTに反映できるからである。従って、放電終了電圧Vedとしては、中でも、許容最小電圧Vmin(全放電(SOC:0%))の電圧値とするのが好ましい。
[0093]
 さらに、本実施形態では、放電の際に流す電流は、10C以下としている。大きな電流を流すと、放電が短時間で終了するので、放電時間DTの計測精度が低くなり、放電時間差△を適切に比較しにくくなる。また、大きな電流を放電させるために生じる電解液の抵抗による電圧降下の影響が大きく、電池電極の特性の劣化に起因する放電時間DTの変化を把握し難くなるからである。
[0094]
 本実施形態4でも、実施形態1,3と同様の電池1について、リビルトを行う。即ち、図9のステップS1において電池1の外観を検査し、不具合のある電池10を除去する。さらに、電池抵抗BRDを測定し(ステップS2)、ステップS3において、異常値を検出した電池10を除去する。
 続いて、ステップS4において、測定した電池抵抗BRDと期間しきい値Rpとの大小を比較する。電池抵抗BRDが期間しきい値Rpよりも小さい場合(No)には、ステップS5に進み、この電池11は、B期間の電池12であると判断する。
[0095]
 その後、実施形態3におけるステップS31に代えて(本実施形態4では、図9で破線で示すステップS31は行わない)、B期間の電池12を、ステップS41において、放電時間DTで層別する。具体的には、予め、電池電圧BVを満充電の電圧である1.7V/セル(放電開始電圧Vst)としておき、電池温度BTを0℃として、充放電装置を介して、60W/セルの定電力放電で放電させ、電池電圧BVが、0.9V/セルの放電終了電圧Vedとなるまでの放電時間DTを計測し、複数の層(例えば、放電時間DTの短い順に、電池12P,12Q,12Rの3層)に層別する。
[0096]
 この層別により、常温下での電池抵抗BRDでは判らない、比較的低温の中間温度領域Mの環境下での電池特性の相違を適切に検知し、各電池を複数の層に層別できる。かくして、似通った特性を有する中古二次電池同士を的確に集めることができる。特に、比較的低温で、電池抵抗BRDが若干高くなる中間温度領域Mの環境下での電池の使用において、特性の似通ったもの同士を選別できるので、この中間温度領域Mの環境下での電池1の実使用において、電池特性の相違が表れにくく、特性の安定した電池集合体(小さい電池パック)やこれを組み合わせた組電池(大きい電池パック)を、容易に構成することができる。
[0097]
 そこで、ステップS42に進み、複数の層(本例では3層)に層別した電池のうち、1つの層に属する電池(例えば、電池12P)を集めて、リビルト電池集合体321(321P,321Q,321R)を形成する(図1(d)参照)。このため、電池集合体に使用されている電池間での特性のバラツキが特に少なく、電池間の特性バラツキに起因する、一部の電池への過電圧や過充電などの不具合を防止できる。しかも、B期間の電池を用いているので、使用をしても、各電池の特性変化が少なく、安定した特性を有するリビルト電池集合体321とすることができる。
 特に、中間温度領域Mの環境下での使用において、特性の似通った電池12P同士を組み合わせているので、この中間温度領域Mの環境下での電池の実使用において、電池特性の相違が表れにくく、特性の安定した電池集合体321とすることができる。
 なお、組合せ得る電池の数が、1つの層で不足する場合には、隣り合う層の電池、例えば、電池12Pと電池12Q、あるいは電池12Qと電池12Rとで組み合わせて、リビルト電池集合体321を構成しても良い。
[0098]
 その後は、ステップS7に進み、このリビルト電池集合体321を用いて、実施形態1,3と同様に、リビルト組電池331を形成する(図1(e)参照)。
 この組電池331は、これに使用している電池間での特性のバラツキが特に少なく、電池間の特性バラツキに起因する、一部の電池(或いはリビルト電池集合体321)への過電圧や過充電などの不具合を防止できる。特に、中間温度領域Mの環境下での電池の実使用において、電池特性の相違が表れにくく、特性の安定した組電池331とすることができる。
[0099]
 さらに、ステップS8で、実施形態1,3と同様に、リビルト組電池331を車両341に組み込む(図1(f)参照)。かくして、リビルト組電池331(リビルト電池集合体321)を搭載した車両341が製造できる。この車両341は、組電池331以外は、車両41と同様であるので、説明を省略する。
 この車両341も、リビルト組電池331(リビルト電池パック)を搭載しているため、新品の電池(組電池)を使用した場合に比して、安価とすることができる上、中古二次電池1の有効利用を図ることができる。
[0100]
 なお、上述した実施形態4では、図9において、破線で示すステップS31を省略し、ステップS41で、B期間の電池12を放電時間DTで層別した例を示した。
 しかし、図9に破線で示すステップS31を省略しないで、ステップS31とステップS41の2つの層別を行うようにしても良い。即ち、B期間の電池12を、先ずステップS31の電池抵抗BRDで層別し、さらに、層別された各電池を、ステップ41における放電時間DTでさらに層別しても良い。
[0101]
 なお、本実施形態4では、ステップS2が抵抗測定ステップに、ステップS4が抵抗判別ステップに、ステップS41が放電時間層別ステップに、ステップS42,S7が第3タイプ再構成ステップあるいは第4タイプ再構成ステップに該当する。
[0102]
(実施形態5)
 次いで、第5の実施の形態について説明する。本実施形態5のハンマードリル60は、実施形態1の電池12集めて再構成したリビルト電池集合体61を搭載した電池使用機器である。図10に示すように、このハンマードリル60は、本体62の底部63に、リビルト電池集合体61が収容されており、これを、ドリルを駆動するためのエネルギー源として利用している。
[0103]
 このハンマードリル60は、前述のリビルト電池集合体61を搭載しているため、新品の電池を使用した電池集合体を用いる場合に比して、安価とすることができる上、電池の有効利用を図ることができる。
[0104]
 以上において、本発明を実施形態1~5に即して説明したが、本発明は上述の実施形態1~5に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、適宜変更して適用できることは言うまでもない。
 例えば、上記実施形態1~5では、電池1として、ニッケル水素二次電池を例示した。しかし、リチウムイオン二次電池、ニッケルカドミウム電池等の他の種類の二次電池にも、本発明を適用できる。
 また、上記実施形態1~5では、角型電池の電池を例示したが、円筒型電池などにも、本発明を適用できる。また、積層形の発電要素を備える電池を例示したが、捲回型の発電要素を有する電池にも適用できる。また、電池抵抗としてDC-IR法で測定した電池の直流抵抗を用いたが、AC-IR法を用いた電池の交流抵抗を用いても良い。

符号の説明

[0105]
1 電池(中古二次電池)
11,12,13,14,15 選別(層別)された電池
21,121,221,221A,221B,221C,321、321P,321Q,321R リビルト電池集合体(リビルト電池パック)
31,131,231,331 リビルト組電池(リビルト電池パック)
41,141,241,341 車両
42 エンジン
43 フロントモータ
44 リアモータ
45 車体
46 ケーブル
47 インバータ
60 ハンマドリル(電池使用機器)
61 バッテリパック
62 (ハンマドリルの)本体
63 (本体の)底部
UBP 中古電池集合体
UAB 中古組電池
UP 使用可能期間
A A期間(初期抵抗高期間:初期段階)
B B期間(中期抵抗低期間:中期段階)
C C期間(終期抵抗高期間:終期段階)
UT (電池の)使用時間
BRD 電池抵抗
Rmin (電池抵抗の)許容最小抵抗値
Rmax (電池抵抗の)許容最大抵抗値
Rp (電池抵抗の)期間しきい値
Ri 初期抵抗値
DR 抵抗バラツキ
BT 電池温度
UT (電池の)使用可能温度範囲
H 高温領域
M 中間温度領域
L 低温領域
Vst 放電開始電圧
Ved 放電終了電圧
Vmax 許容最大電圧
Vmin 許容最小電圧
BV 電池電圧
DT 放電時間
△ 放電時間差
S,T B期間の電池
S2 抵抗測定ステップ
S4 抵抗判別ステップ
S12 期間判別ステップ
S31 抵抗層別ステップ
S41 放電時間層別ステップ
S6,S7 第1タイプ再構成ステップ
S32,S7 第2タイプ再構成ステップ
S42,S7 第3タイプ再構成ステップ,第4タイプ再構成ステップ

請求の範囲

[請求項1]
使用可能期間の初期段階に、電池抵抗が徐々に低下すると共に、電池抵抗が相対的に高い初期抵抗高期間が現れ、
使用可能期間の中期段階に、電池抵抗が相対的に低い中期抵抗低期間が現れ、
使用可能期間の終期段階に、電池抵抗が徐々に上昇すると共に、電池抵抗が相対的に高い終期抵抗高期間が現れる特性を有する二次電池に関する、既に使用された中古二次電池の選別方法であって、
 上記中古二次電池の電池抵抗を測定する抵抗測定ステップと、
 上記中古二次電池が、上記初期抵抗高期間または終期抵抗高期間と、上記中期抵抗低期間とのいずれにあるかを識別する期間しきい値に比して、上記中古二次電池の電池抵抗が大きいか小さいかを判別する抵抗判別ステップと、を備える
中古二次電池の選別方法。
[請求項2]
請求項1に記載の中古二次電池の選別方法であって、
 前記期間しきい値よりも前記電池抵抗が大きい中古二次電池について、当該中古二次電池の使用履歴情報に基づいて、当該中古二次電池が、上記初期抵抗高期間に属しているのか、上記終期抵抗高期間に属しているのかを判別する期間判別ステップ、を備える
中古二次電池の選別方法。
[請求項3]
請求項1または請求項2に記載の中古二次電池の選別方法であって、
 前記期間しきい値よりも前記電池抵抗が小さい中古二次電池を、電池抵抗の大きさにより、さらに複数の層に層別する抵抗層別ステップ、を備える
中古二次電池の選別方法。
[請求項4]
請求項1~請求項3のいずれか1項に記載の中古二次電池の選別方法であって、
 前記中古二次電池は、
  その使用可能温度範囲内において、
   電池の直流抵抗が、電池の温度が低くなるほど高くなり、かつ、
   比較的高温の高温領域では、温度による直流抵抗の変化が小さく、
   比較的低温の低温領域では、温度による直流抵抗の変化が大きく、かつ、高温領域における直流抵抗の3倍以上の直流抵抗を有し、
   高温領域と低温領域の間の中間温度領域では、電池の温度が低くなるほど、直流抵抗が加速的に大きくなる特性を有しており、
 前記期間しきい値よりも前記電池抵抗が小さい、または前記抵抗層別ステップで層別した中古二次電池を、
  上記中間温度領域の環境下で、
   許容最小電圧から許容最大電圧までの許容電圧範囲のうち、上側1/5の高電圧範囲内の所定の放電開始電圧から、定電力放電または定電流放電させ、上記許容電圧範囲のうち、下側1/5の低電圧範囲内の所定の放電終了電圧に至るまでの放電時間の長さに基づいて、
  さらに複数の層に層別する放電時間層別ステップ、を備える
中古二次電池の選別方法。
[請求項5]
使用可能期間の初期段階に、電池抵抗が徐々に低下すると共に、電池抵抗が相対的に高い初期抵抗高期間が現れ、
使用可能期間の中期段階に、電池抵抗が相対的に低い中期抵抗低期間が現れ、
使用可能期間の終期段階に、電池抵抗が徐々に上昇すると共に、電池抵抗が相対的に高い終期抵抗高期間が現れる特性を有し、既に使用された、複数の中古二次電池を集めて、再構成してなるリビルト電池パックであって、
 上記中古二次電池は、いずれも、請求項1に記載の中古二次電池の選別方法によって、上記中期抵抗低期間にあるとされたものである
リビルト電池パック。
[請求項6]
使用可能期間の初期段階に、電池抵抗が徐々に低下すると共に、電池抵抗が相対的に高い初期抵抗高期間が現れ、
使用可能期間の中期段階に、電池抵抗が相対的に低い中期抵抗低期間が現れ、
使用可能期間の終期段階に、電池抵抗が徐々に上昇すると共に、電池抵抗が相対的に高い終期抵抗高期間が現れる特性を有し、既に使用された、複数の中古二次電池を集めて、再構成してなるリビルト電池パックであって、
 上記中古二次電池は、いずれも、請求項2に記載の中古二次電池の選別方法によって、上記初期抵抗高期間にあるとされたものである
リビルト電池パック。
[請求項7]
使用可能期間の初期段階に、電池抵抗が徐々に低下すると共に、電池抵抗が相対的に高い初期抵抗高期間が現れ、
使用可能期間の中期段階に、電池抵抗が相対的に低い中期抵抗低期間が現れ、
使用可能期間の終期段階に、電池抵抗が徐々に上昇すると共に、電池抵抗が相対的に高い終期抵抗高期間が現れる特性を有し、既に使用された、複数の中古二次電池を集めて、再構成してなるリビルト電池パックであって、
 上記中古二次電池は、いずれも、請求項3に記載の中古二次電池の選別方法において、前記抵抗層別ステップによって層別された複数の層のうち、1層又は隣り合う一部の層に属するものである
リビルト電池パック。
[請求項8]
使用可能期間の初期段階に、電池抵抗が徐々に低下すると共に、電池抵抗が相対的に高い初期抵抗高期間が現れ、
使用可能期間の中期段階に、電池抵抗が相対的に低い中期抵抗低期間が現れ、
使用可能期間の終期段階に、電池抵抗が徐々に上昇すると共に、電池抵抗が相対的に高い終期抵抗高期間が現れる特性を有し、既に使用された、複数の中古二次電池を集めて、再構成してなるリビルト電池パックであって、
 上記中古二次電池は、いずれも、請求項4に記載の中古二次電池の選別方法において、前記放電時間層別ステップによって層別された複数の層のうち、1層又は隣り合う一部の層に属するものである
リビルト電池パック。
[請求項9]
使用可能期間の初期段階に、電池抵抗が徐々に低下すると共に、電池抵抗が相対的に高い初期抵抗高期間が現れ、
使用可能期間の中期段階に、電池抵抗が相対的に低い中期抵抗低期間が現れ、
使用可能期間の終期段階に、電池抵抗が徐々に上昇すると共に、電池抵抗が相対的に高い終期抵抗高期間が現れる特性を有し、既に使用された、複数の中古二次電池を集めて、再構成してなるリビルト電池パックであって、
 上記中古二次電池は、いずれも上記中期抵抗低期間に属する
リビルト電池パック。
[請求項10]
請求項5~請求項9のいずれか1項に記載のリビルト電池パックを搭載し、このリビルト電池パックによる電気エネルギーを動力源の全部または一部に使用する
車両。
[請求項11]
請求項5~請求項9のいずれか1項に記載のリビルト電池パックを搭載し、このリビルト電池パックをエネルギー源の少なくとも1つとして使用する
電池使用機器。
[請求項12]
使用可能期間の初期段階に、電池抵抗が徐々に低下すると共に、電池抵抗が相対的に高い初期抵抗高期間が現れ、
使用可能期間の中期段階に、電池抵抗が相対的に低い中期抵抗低期間が現れ、
使用可能期間の終期段階に、電池抵抗が徐々に上昇すると共に、電池抵抗が相対的に高い終期抵抗高期間が現れる特性を有し、既に使用された、複数の中古二次電池を集めて、再構成してなるリビルト電池パックの製造方法であって、
 上記中古二次電池が、上記初期抵抗高期間または終期抵抗高期間と、上記中期抵抗低期間とのいずれにあるかを識別する期間しきい値に比して、上記中古二次電池の電池抵抗が大きいか小さいかを判別する抵抗判別ステップと、
 上記期間しきい値よりも上記電池抵抗が小さい中古二次電池を集めて、電池パックを再構成する第1タイプ再構成ステップと、を備える
リビルト電池パックの製造方法。
[請求項13]
請求項12に記載のリビルト電池パックの製造方法であって、
 前記期間しきい値よりも前記電池抵抗が小さい中古二次電池について、電池抵抗の大きさにより、当該中古二次電池を複数の層に層別する抵抗層別ステップを備えると共に、
 前記第1タイプ再構成ステップに代えて、上記電池抵抗で層別された複数の層のうち、1層又は隣り合う一部の層に属する中古二次電池を集めて、電池パックを再構成する第2タイプ再構成ステップを備える
リビルト電池パックの製造方法。
[請求項14]
請求項12または請求項13に記載のリビルト電池パックの製造方法であって、
 前記中古二次電池は、
  その使用可能温度範囲内において、
   電池の直流抵抗が、電池の温度が低くなるほど高くなり、かつ、
   比較的高温の高温領域では、温度による直流抵抗の変化が小さく、
   比較的低温の低温領域では、直流抵抗の温度による変化が大きく、かつ、高温領域における直流抵抗の3倍以上の直流抵抗を有し、
   高温領域と低温領域の間の中間温度領域では、電池の温度が低くなるほど、直流抵抗が加速的に大きくなる特性を有しており、
 前記期間しきい値よりも前記電池抵抗が小さい、または前記抵抗層別ステップで層別された前記中古二次電池を、
  上記中間温度領域の環境下で、
   許容最小電圧から許容最大電圧までの許容電圧範囲のうち、上側1/5の高電圧範囲内の所定の放電開始電圧から、定電力放電または定電流放電させ、上記許容電圧範囲のうち、下側1/5の低電圧範囲内の所定の放電終了電圧に至るまでの放電時間の長さに基づいて、
  さらに複数の層に層別する放電時間層別ステップ、を備えると共に、
 前記第1タイプ再構成ステップまたは前記第2タイプ再構成ステップに代えて、上記放電時間の長さで層別された複数の層のうち、1層又は隣り合う一部の層に属する中古二次電池を集めて、電池パックを再構成する第3タイプ再構成ステップを備える
リビルト電池パックの製造方法。

図面

[ 図 1]

[ 図 2]

[ 図 3]

[ 図 4]

[ 図 5]

[ 図 6]

[ 図 7]

[ 図 8]

[ 図 9]

[ 図 10]