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JP2014082120A - System for reusing nonaqueous electrolyte secondary battery - Google Patents

System for reusing nonaqueous electrolyte secondary battery Download PDF

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JP2014082120A
JP2014082120A JP2012229980A JP2012229980A JP2014082120A JP 2014082120 A JP2014082120 A JP 2014082120A JP 2012229980 A JP2012229980 A JP 2012229980A JP 2012229980 A JP2012229980 A JP 2012229980A JP 2014082120 A JP2014082120 A JP 2014082120A
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Japan
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electrolyte secondary
secondary battery
range
aqueous electrolyte
battery
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Application number
JP2012229980A
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Japanese (ja)
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Yukari Narita
由香里 成田
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Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Publication date
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    • Y02W30/84Recycling of batteries or fuel cells

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Abstract

【課題】非水電解液二次電池の再使用の適否を正確に判定すること。
【解決手段】本発明の非水電解液二次電池の再利用システムは、正極に生じるフッ化リチウム被膜の生成量を測定して得られる第1測定値を取得する第1取得部と、予め求められた、正極に生じるフッ化リチウム被膜の第1範囲を保持する第1記憶部と、第1測定値及び第1範囲に基づき、対象電池の再使用の適否を判定する第1判定部とを備える。また、電気抵抗を測定して得られる第2測定値を取得する第2取得部と、予め求められた、電気抵抗に関する第2範囲を保持する第2記憶部と第2測定値が第2範囲に属する場合には、第1判定部に対象電池の再使用の適否を判定させる第2判定部とを備える。
【選択図】図1
An object of the present invention is to accurately determine whether or not to reuse a non-aqueous electrolyte secondary battery.
A non-aqueous electrolyte secondary battery recycling system according to the present invention includes a first acquisition unit that acquires a first measurement value obtained by measuring a production amount of a lithium fluoride film generated on a positive electrode; A first storage unit that holds the first range of the obtained lithium fluoride film generated on the positive electrode, and a first determination unit that determines whether or not to reuse the target battery based on the first measurement value and the first range; Is provided. In addition, a second acquisition unit that acquires a second measurement value obtained by measuring the electrical resistance, a second storage unit that holds a second range relating to electrical resistance, which is obtained in advance, and the second measurement value are the second range. The second determination unit that causes the first determination unit to determine whether or not the target battery is to be reused.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は非水電解液二次電池の再利用システム及び再利用手法判定方法に関し、特に電池の再使用の適否を判定するものに関する。   The present invention relates to a reuse system and a reuse method determination method for a non-aqueous electrolyte secondary battery, and more particularly to a method for determining whether a battery is reused.

非水電解液二次電池の再利用は手法により資源コストが異なる。一般に、再利用の対象となる非水電解液二次電池を、再使用(リユース)する方が、解体して再資源化(リサイクル)するより資源コストが小さい。
再使用の適否の判断手法として、使用の繰り返しなどによる二次電池の電気抵抗の変化率に基づく手法が知られている。例えば特許文献1には電気抵抗の変化率から被検電池をグレード分けし、再使用するためのシステムが示されている。
Reuse of non-aqueous electrolyte secondary batteries has different resource costs depending on the method. In general, reusing (reusing) a nonaqueous electrolyte secondary battery to be reused has a lower resource cost than dismantling and recycling (recycling).
As a method for determining the suitability of reuse, a method based on the rate of change in electrical resistance of a secondary battery due to repeated use is known. For example, Patent Document 1 discloses a system for classifying and reusing a test battery from the rate of change in electrical resistance.

特開2007−141464号公報JP 2007-141464 A

特許文献1に記載の技術は二次電池の再使用を円滑に行うことのできるものである。しかしながら、被検電池の電気抵抗の変化率が小さい条件では、再使用の適否の判断が適切に行えない場合がある。
本発明は、このような問題を解決するためになされたものである。すなわち、本発明は二次電池の電気抵抗の変化率が小さい条件でも、非水電解液二次電池の再使用の適否を正確に判定できる再利用システム及び再利用手法判定方法を提供することを目的とする。
The technique described in Patent Document 1 can smoothly reuse a secondary battery. However, if the change rate of the electrical resistance of the test battery is small, it may not be possible to appropriately determine whether or not to reuse.
The present invention has been made to solve such problems. That is, the present invention provides a reuse system and a reuse method determination method that can accurately determine whether or not a non-aqueous electrolyte secondary battery can be reused even under conditions where the change rate of the electrical resistance of the secondary battery is small. Objective.

本発明の非水電解液二次電池の再利用システムは、正極に生じるフッ化リチウム被膜の生成量を測定して得られる第1測定値を取得する第1取得部と、予め求められた、正極に生じるフッ化リチウム被膜の第1範囲を保持する第1記憶部と、前記第1測定値及び前記第1範囲に基づき、対象電池の再使用の適否を判定する第1判定部と、を備える。   The non-aqueous electrolyte secondary battery recycling system of the present invention has a first acquisition unit that acquires a first measurement value obtained by measuring the amount of lithium fluoride coating produced on the positive electrode, A first storage unit that holds a first range of a lithium fluoride film generated on the positive electrode, and a first determination unit that determines whether or not to reuse the target battery based on the first measurement value and the first range. Prepare.

本発明の非水電解液二次電池の再利用システムは、電気抵抗を測定して得られる第2測定値を取得する第2取得部と、予め求められた、電気抵抗に関する第2範囲を保持する第2記憶部と前記第2測定値が前記第2範囲に属する場合には、前記第1判定部に対象電池の再使用の適否を判定させる第2判定部と、をさらに備えることが好ましい。   The non-aqueous electrolyte secondary battery recycling system of the present invention maintains a second acquisition unit that acquires a second measurement value obtained by measuring electric resistance, and a second range relating to electric resistance that is obtained in advance. And a second determination unit that causes the first determination unit to determine whether or not to reuse the target battery when the second storage value and the second measurement value belong to the second range. .

前記生成量は、非水電解液二次電池である被検電池の正極に生じるフッ化リチウム被膜の生成量であり、前記第1範囲は、予め求められた、非水電解液二次電池の正極に生じるフッ化リチウム被膜の生成量に関する範囲であることが好ましい。前記第2測定値は、前記被検電池の電気抵抗を測定して得られる測定値であり、前記第2範囲は、予め求められた、非水電解液二次電池の電気抵抗に関する範囲であることが好ましい。   The production amount is a production amount of a lithium fluoride coating formed on a positive electrode of a test battery that is a non-aqueous electrolyte secondary battery, and the first range is determined in advance for a non-aqueous electrolyte secondary battery. A range relating to the amount of lithium fluoride coating produced on the positive electrode is preferred. The second measurement value is a measurement value obtained by measuring the electric resistance of the test battery, and the second range is a range relating to the electric resistance of the non-aqueous electrolyte secondary battery obtained in advance. It is preferable.

前記第1範囲は、予め求められた、非水電解液二次電池の正極のフッ化リチウム被膜の生成量と、非水電解液二次電池の電気抵抗とに関する第1相関データ、及び予め求められた、非水電解液二次電池の電気抵抗に関する第3範囲に基づいて求められることが好ましい。また、前記第1相関データは、予め求められた前記フッ化リチウム被膜の生成量及び予め求められた前記非水電解液二次電池の電気抵抗の回帰直線であることが好ましい。   The first range is obtained in advance from first correlation data relating to the amount of lithium fluoride coating formed on the positive electrode of the non-aqueous electrolyte secondary battery and the electrical resistance of the non-aqueous electrolyte secondary battery, and the first range. It is preferable to be obtained based on the third range relating to the electrical resistance of the non-aqueous electrolyte secondary battery. Moreover, it is preferable that the first correlation data is a regression line of the amount of the lithium fluoride film obtained in advance and the electric resistance of the nonaqueous electrolyte secondary battery obtained in advance.

本発明の非水電解液二次電池の再利用システムは、予め求められた、非水電解液二次電池の使用スケジュールと、非水電解液二次電池の正極のフッ化リチウム被膜の生成量とに関する第2相関データを保持する第3記憶部をさらに備え、前記第1判定部は、前記第1測定値、前記第1範囲、及び前記第2相関データに基づき、前記被検電池の残り使用可能スケジュールを推定する推定部と、前記残り使用可能スケジュールに基づき、前記対象電池の再使用の適否を判定する補助判定部と、をさらに備えることが好ましい。   The non-aqueous electrolyte secondary battery recycling system of the present invention includes a predetermined use schedule of a non-aqueous electrolyte secondary battery and the amount of lithium fluoride coating produced on the positive electrode of the non-aqueous electrolyte secondary battery. And a second storage unit for storing the second correlation data, and the first determination unit, based on the first measurement value, the first range, and the second correlation data, It is preferable to further include an estimation unit that estimates a usable schedule, and an auxiliary determination unit that determines whether or not the target battery is to be reused based on the remaining usable schedule.

前記使用スケジュールは予め求められた、非水電解液二次電池の使用開始時からの経過期間であり、前記使用可能スケジュールは前記被検電池の残り使用可能期間であることが好ましい。
また、本発明の非水電解液二次電池の再利用システムは、前記被検電池の使用環境温度を測定して得られる第3測定値を取得する第3取得部と、予め求められた、非水電解液二次電池の使用環境温度と、非水電解液二次電池の正極のフッ化リチウム被膜の生成速度とに関する第3相関データを保持する第4記憶部と、を備え、前記推定部は、さらに前記第3測定値及び前記第3相関データに基づき、前記残り使用可能期間を推定することが好ましい。
It is preferable that the use schedule is an elapsed period from the start of use of the nonaqueous electrolyte secondary battery, which is obtained in advance, and the usable schedule is a remaining usable period of the test battery.
Further, the non-aqueous electrolyte secondary battery recycling system of the present invention is obtained in advance, with a third acquisition unit for acquiring a third measurement value obtained by measuring the use environment temperature of the test battery, A fourth storage unit for holding third correlation data relating to a use environment temperature of the non-aqueous electrolyte secondary battery and a generation rate of the lithium fluoride coating on the positive electrode of the non-aqueous electrolyte secondary battery. The unit preferably further estimates the remaining usable period based on the third measurement value and the third correlation data.

前記対象電池は、前記被検電池の属している電池集合体内に属している他の電池であることが好ましい。   The target battery is preferably another battery belonging to the battery assembly to which the test battery belongs.

本発明の非水電解液二次電池の再利用手法判定方法は、正極に生じるフッ化リチウム被膜の生成量を測定して得られる第1測定値を取得する第1取得工程と、前記第1測定値及び予め求められた、正極に生じるフッ化リチウム被膜の第1範囲に基づき、対象電池の再使用の適否を判定する第1判定工程を備える。   The method for determining the reuse method of a non-aqueous electrolyte secondary battery according to the present invention includes a first acquisition step of acquiring a first measurement value obtained by measuring a production amount of a lithium fluoride coating produced on a positive electrode, and the first A first determination step of determining whether or not to reuse the target battery based on the measured value and a first range of the lithium fluoride film generated on the positive electrode, which is obtained in advance;

非水電解液二次電池の再利用手法判定方法は、電気抵抗を測定して得られる第2測定値を取得する第2取得工程と、前記第2測定値が前記第2範囲に属する場合には、前記第1判定部に対象電池の再使用の適否を判定させる第2判定工程と、をさらに備えることが好ましい。   The non-aqueous electrolyte secondary battery reuse method determination method includes a second acquisition step of acquiring a second measurement value obtained by measuring electric resistance, and a case where the second measurement value belongs to the second range. Preferably, the method further includes a second determination step that causes the first determination unit to determine whether or not the target battery is to be reused.

非水電解液二次電池の再使用の適否を正確に判定できる再利用システム及び再利用手法判定方法を提供することができる。   It is possible to provide a reuse system and a reuse technique determination method capable of accurately determining whether or not a non-aqueous electrolyte secondary battery is reused.

実施形態に係る再利用システムを示す図である。It is a figure which shows the reuse system which concerns on embodiment. 二次電池の使用日数と抵抗増加率との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the usage days of a secondary battery, and a resistance increase rate. 二次電池の使用日数と抵抗増加率との関係を模式的に示すグラフである。It is a graph which shows typically the relation between the use days of a secondary battery, and a resistance increase rate. 二次電池の使用日数と被膜生成量との関係を模式的に示すグラフである。It is a graph which shows typically the relation between the use days of a secondary battery, and the amount of coat production. 残り使用可能期間を模式的に示すグラフである。It is a graph which shows the remaining usable period typically. 被検セルに対する判定処理の流れを示す図である。It is a figure which shows the flow of the determination process with respect to a to-be-tested cell. 被検セルに対するLiF被膜量に基づく判定処理の流れを示す図である。It is a figure which shows the flow of the determination process based on the amount of LiF film with respect to a test cell. 変形例に係る再利用システムを示す図である。It is a figure which shows the reuse system which concerns on a modification. 残り使用可能期間と電気抵抗との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the remaining usable period and an electrical resistance. 残り使用可能期間と被膜生成量との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the remaining usable period and the amount of film production. 電気抵抗と被膜生成量との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between an electrical resistance and a film production amount. 電池使用環境温度と被膜生成速度との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between battery use environmental temperature and a film production | generation speed | rate.

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
<実施の形態の概要>
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
<Outline of the embodiment>

本発明の実施の形態にかかる非水電解液二次電池の再利用手法判定方法は、回収された使用済み電池の再利用手法を判定する方法である。本発明の実施の形態にかかる非水電解液二次電池の再利用システムとは、上記方法を実施するための、主として電子的な手段である。以下の実施形態及び実施例ではリチウムイオン二次電池を被検対象として説明する。   The non-aqueous electrolyte secondary battery reuse technique determination method according to the embodiment of the present invention is a method for determining a reuse technique of a collected used battery. The non-aqueous electrolyte secondary battery reuse system according to the embodiment of the present invention is mainly electronic means for carrying out the above-described method. In the following embodiments and examples, a lithium ion secondary battery will be described as a test object.

本実施の形態にかかる再利用システム及び再利用手法判定方法は、非水電解液二次電池のうち、正極にフッ化リチウム被膜を生ずるものに好適に使用できる。かかる非水電解液二次電池としては、電解質に六フッ化リン酸リチウム(LiPF)を有するものなどが挙げられるが、これに限定されるものではない。 The reuse system and the reuse method determination method according to the present embodiment can be suitably used for non-aqueous electrolyte secondary batteries that produce a lithium fluoride coating on the positive electrode. Examples of such non-aqueous electrolyte secondary batteries include, but are not limited to, those having lithium hexafluorophosphate (LiPF 6 ) in the electrolyte.

<再利用システム>
図1に示すように、再利用システム1は抵抗判定モジュール20、取得モジュール10、記憶モジュール30、セル判定部40を備える。抵抗判定モジュール20は抵抗値取得部21、潜在抵抗範囲記憶部22、及び抵抗判定部23を備える。各構成要素の詳細は後述する。
<Reuse system>
As shown in FIG. 1, the reuse system 1 includes a resistance determination module 20, an acquisition module 10, a storage module 30, and a cell determination unit 40. The resistance determination module 20 includes a resistance value acquisition unit 21, a latent resistance range storage unit 22, and a resistance determination unit 23. Details of each component will be described later.

取得モジュール10は、第1取得部である被膜値取得部11を備える。被膜値取得部11は、正極に生じるフッ化リチウム被膜の生成量を測定して得られる第1測定値である測定被膜値を取得する。取得モジュール10は、さらに温度値取得部12を含んでもよい。各構成要素の詳細は後述する。   The acquisition module 10 includes a film value acquisition unit 11 that is a first acquisition unit. The coating value acquisition unit 11 acquires a measured coating value that is a first measurement value obtained by measuring the amount of lithium fluoride coating produced on the positive electrode. The acquisition module 10 may further include a temperature value acquisition unit 12. Details of each component will be described later.

記憶モジュール30は、第1記憶部である被膜範囲記憶部31を備える。被膜範囲記憶部31は予め求められた、正極に生じるフッ化リチウム被膜の第1範囲である被膜範囲を保持する。記憶モジュール30はさらに、被膜対スケジュールデータ記憶部32、及び温度対速度データ記憶部33を含んでもよい。各構成要素の詳細は後述する。   The storage module 30 includes a film range storage unit 31 that is a first storage unit. The film range storage unit 31 holds a film range, which is a first range of the lithium fluoride film generated on the positive electrode, which is obtained in advance. The storage module 30 may further include a film pair schedule data storage unit 32 and a temperature versus speed data storage unit 33. Details of each component will be described later.

セル判定部40は、測定被膜値及び被膜範囲に基づき、再使用の適否の判定対象となる対象電池の再使用の適否を判定する。セル判定部40は推定部41及び補助判定部42を備える。再利用システムが上記構成を有することによってばらつきの小さく、精度の高い、再使用の適否の予測が可能となる。   The cell determination unit 40 determines the suitability for reuse of the target battery, which is a judgment target for suitability for reuse, based on the measured coating value and the coating range. The cell determination unit 40 includes an estimation unit 41 and an auxiliary determination unit 42. When the reuse system has the above-described configuration, it is possible to predict whether or not the reuse is appropriate with little variation and high accuracy.

図1を用いて各要素をさらに詳細に説明する。
抵抗値取得部21(第2取得部)は、被検セルの測定抵抗値(第2測定値)を取得する取得部である。測定抵抗値とは、セルの正極端子を及び負極端子間のIV抵抗を測定して得られる抵抗値である。抵抗値取得部21は、測定抵抗値を抵抗判定部23に送る。
Each element will be described in more detail with reference to FIG.
The resistance value acquisition unit 21 (second acquisition unit) is an acquisition unit that acquires the measurement resistance value (second measurement value) of the test cell. The measured resistance value is a resistance value obtained by measuring the IV resistance between the positive electrode terminal and the negative electrode terminal of the cell. The resistance value acquisition unit 21 sends the measured resistance value to the resistance determination unit 23.

IV抵抗とは、電池を複数の電流値にて、一定時間充電または放電したときのそれぞれの電圧値を測定し、各電流値と電圧値をプロットし、電流値に対する電圧値の傾きから求められる電気抵抗の値である。このIV抵抗の値が、電池にどの程度の電流を流せるかを知る指標となる。   The IV resistance is obtained by measuring each voltage value when a battery is charged or discharged at a plurality of current values for a fixed time, plotting each current value and voltage value, and calculating the slope of the voltage value with respect to the current value. It is the value of electrical resistance. The value of the IV resistance is an index for knowing how much current can flow through the battery.

潜在抵抗範囲記憶部22(第2記憶部)は、予め求められた、潜在抵抗範囲(第2範囲)を保持する記憶部である。潜在抵抗範囲とは、予め求められた電池のIV抵抗の所定の範囲である。所定の範囲としては、電池の使用の繰り返しに伴う電池の電気抵抗の増加が顕在化してくる抵抗値以下とすることが好ましい。   The latent resistance range storage unit 22 (second storage unit) is a storage unit that holds a latent resistance range (second range) obtained in advance. The latent resistance range is a predetermined range of the IV resistance of the battery obtained in advance. The predetermined range is preferably less than or equal to a resistance value at which an increase in the electric resistance of the battery with the repeated use of the battery becomes apparent.

かかる範囲とすることで、劣化が潜在的に進行している電池を、抵抗判定部23が適切に判定できる。潜在抵抗範囲に基づく被膜範囲の算出態様については後述する。
潜在抵抗範囲記憶部22は、潜在抵抗範囲を抵抗判定部23の要求に応じて抵抗判定部23に送る。
By setting it as this range, the resistance determination part 23 can determine appropriately the battery in which degradation has progressed potentially. The calculation mode of the film range based on the latent resistance range will be described later.
The latent resistance range storage unit 22 sends the latent resistance range to the resistance determination unit 23 in response to a request from the resistance determination unit 23.

抵抗判定部23(第2判定部)は、測定抵抗値が予め求められた潜在抵抗範囲(第2範囲)に属する場合には、セル判定部に対象電池の再使用の適否を判定させる判定部である。抵抗判定部23は測定抵抗値を抵抗値取得部21より受ける。抵抗判定部23は、潜在抵抗範囲の送信を潜在抵抗範囲記憶部22に要求し、潜在抵抗範囲を受ける。   The resistance determination unit 23 (second determination unit) causes the cell determination unit to determine whether or not to reuse the target battery when the measured resistance value belongs to the latent resistance range (second range) obtained in advance. It is. The resistance determination unit 23 receives the measured resistance value from the resistance value acquisition unit 21. The resistance determination unit 23 requests the latent resistance range storage unit 22 to transmit the latent resistance range and receives the latent resistance range.

測定抵抗値が潜在抵抗範囲にある場合、抵抗判定部23は被検セルのLiF被膜量による再使用の適否の判定が必要と判定する。さらに判定結果を不図示の表示部に送り、利用者に、LiF被膜量によるセルの再使用の適否の判定に必要な、被検セルのサンプリングを促す。抵抗判定部23はさらに再判定命令をセル判定部40の推定部41に送る。再判定命令は、LiF被膜量に基づき、セルの再使用の適否の判定をさせる命令である。
測定抵抗値が潜在抵抗範囲にない場合、抵抗判定部23は抵抗による再使用の適否の判定が可能と判定する。
When the measured resistance value is in the potential resistance range, the resistance determination unit 23 determines that it is necessary to determine whether or not the reuse is appropriate based on the LiF coating amount of the test cell. Further, the determination result is sent to a display unit (not shown), and the user is prompted to sample the test cell necessary for determining whether or not the cell can be reused based on the LiF coating amount. The resistance determination unit 23 further sends a redetermination command to the estimation unit 41 of the cell determination unit 40. The re-determination command is a command for determining whether or not to reuse the cell based on the LiF coating amount.
When the measured resistance value is not in the latent resistance range, the resistance determination unit 23 determines that it is possible to determine whether or not to reuse the resistance.

被膜値取得部11(第1取得部)は、被検セルの測定被膜値(第1測定値)を取得する取得部である。測定被膜値とは、非水電解液二次電池である被検セル、すなわち被検電池の正極に生じるフッ化リチウム被膜の生成量(以下、LiF被膜量という。)を測定して得たものである。
本実施の形態にいう電池とは、正極と負極と電解質とを有し電力を供給するものであり、特に断りのない場合、電池は非水電解液二次電池を指すものとする。また、セルとは、電池の分割不能な最小単位であり、構成要素として正極と負極と電解質とを有する。
The coating value acquisition unit 11 (first acquisition unit) is an acquisition unit that acquires the measurement coating value (first measurement value) of the test cell. The measured coating value is obtained by measuring the amount of lithium fluoride coating produced on the test cell that is a nonaqueous electrolyte secondary battery, that is, the positive electrode of the test battery (hereinafter referred to as LiF coating amount). It is.
The battery referred to in this embodiment includes a positive electrode, a negative electrode, and an electrolyte, and supplies power. Unless otherwise specified, the battery refers to a nonaqueous electrolyte secondary battery. A cell is the smallest unit of a battery that cannot be divided, and includes a positive electrode, a negative electrode, and an electrolyte as constituent elements.

LiF被膜量としては、LiFを含有する正極被膜の厚さ、体積、重量、正極被膜に含有されるLiFの重さ、含有率(体積単位又は重量単位)、モル数(被膜の面積単位、体積単位又は重量単位)などを用いることができる。精度のよい被膜閾値の算出の観点から、正極の被膜面積当たりのLiFのモル数とすることが好ましい。   As the amount of LiF film, the thickness, volume and weight of the positive electrode film containing LiF, the weight of LiF contained in the positive electrode film, the content (volume unit or weight unit), and the number of moles (area unit of the film, volume) Unit or weight unit) can be used. From the viewpoint of calculating the film threshold value with high accuracy, the number of moles of LiF per film area of the positive electrode is preferably used.

測定被膜値は、判定精度向上の観点から、被検セル又はこれの属している電池集合体中の複数個所からサンプリングした電極の一部のLiF被膜量の測定値の平均値であることが好ましい。電池集合体とは、電池を集合して一体のより大きな電池としたものである。電池集合体(スタック)の集合したもの(パック)も電池集合体である。サンプリング方法は後述する。被膜値取得部11は、測定被膜値をセル判定部40の推定部41に送る。   From the viewpoint of improving the determination accuracy, the measured coating value is preferably an average value of the measured values of the LiF coating amount of a part of the electrode sampled from a plurality of locations in the test cell or the battery assembly to which it belongs. . A battery assembly is a battery that is assembled into a larger battery. An assembly (pack) of battery assemblies (stack) is also a battery assembly. The sampling method will be described later. The coating value acquisition unit 11 sends the measured coating value to the estimation unit 41 of the cell determination unit 40.

温度値取得部12(第3取得部)は、被検セルの測定温度値(第3測定値)を取得する取得部である。測定温度値とは、被検セルの使用環境温度を測定して得られる温度の時間平均値である。時間平均値は、累積使用時間又は経過期間に係る時間平均であってもよい。平均をとる時間又は期間長さは、累積使用時間又は経過期間の全体でもよく、所定の長さに区切ってもよい。所定の長さに区切る場合は、再使用の適否の判定時の直近の所定の長さの時間又は期間で平均をとってもよい。
温度値取得部12は、測定温度値をセル判定部40の推定部41に送る。
The temperature value acquisition unit 12 (third acquisition unit) is an acquisition unit that acquires the measured temperature value (third measurement value) of the test cell. The measured temperature value is a time average value of temperatures obtained by measuring the use environment temperature of the test cell. The time average value may be a time average related to an accumulated usage time or an elapsed period. The average time or period length may be the total accumulated usage time or the elapsed period, or may be divided into a predetermined length. When dividing into predetermined length, you may take an average in the time or period of the nearest predetermined length at the time of determination of the propriety of reuse.
The temperature value acquisition unit 12 sends the measured temperature value to the estimation unit 41 of the cell determination unit 40.

被膜範囲記憶部31(第1記憶部)は、被膜範囲(第1範囲)を保持する記憶部である。被膜範囲とは、予め求められたLiF被膜量の望ましい範囲である。LiF被膜量の範囲としては、所定の被膜閾値以下とすることが好ましい。   The coating range storage unit 31 (first storage unit) is a storage unit that holds the coating range (first range). The coating range is a desirable range of the LiF coating amount determined in advance. The range of the LiF coating amount is preferably set to a predetermined coating threshold value or less.

被膜閾値は、予め求められた、LiF換算データすなわち第1相関データ、及び予め求められた許容抵抗範囲すなわち第3範囲に基づいて決定されることが好ましい。LiF換算データとは予め求められた、LiF被膜量と、セルの電気抵抗との相関データである。LiF換算データは、予め求められたフッ化リチウム被膜の生成量及び予め求められた非水電解液二次電池の電気抵抗の回帰直線とすることができる。   The film threshold is preferably determined based on LiF conversion data obtained in advance, that is, first correlation data, and an allowable resistance range obtained in advance, that is, the third range. The LiF conversion data is correlation data between the LiF coating amount and the electric resistance of the cell, obtained in advance. The LiF conversion data can be a regression line of the generation amount of the lithium fluoride coating obtained in advance and the electrical resistance of the non-aqueous electrolyte secondary battery obtained in advance.

許容抵抗範囲とは、予め求められたセルのIV抵抗の望ましい範囲である。許容抵抗範囲としては、セルの再使用が許容されるセルの抵抗閾値以下とすることが好ましい。かかる範囲とすることで、セル判定部40は、望ましい被膜範囲を正確に算出することができる。許容抵抗範囲に基づく被膜範囲の算出態様については後述する。
被膜範囲記憶部31は、被膜範囲をセル判定部40の推定部41の要求に応じて推定部41に送る。
The allowable resistance range is a desirable range of the IV resistance of the cell obtained in advance. The allowable resistance range is preferably set to be equal to or less than the resistance threshold of the cell in which cell reuse is allowed. By setting it as this range, the cell determination part 40 can calculate a desirable film range correctly. The calculation mode of the film range based on the allowable resistance range will be described later.
The coating range storage unit 31 sends the coating range to the estimation unit 41 in response to a request from the estimation unit 41 of the cell determination unit 40.

被膜対スケジュールデータ記憶部32(第3記憶部)は、予め求められた、LiF推移データ(第2相関データ)を保持する記憶部である。LiF推移データは予め求められた、電池の使用スケジュールと、LiF被膜量との相関データである。   The film pair schedule data storage unit 32 (third storage unit) is a storage unit that holds LiF transition data (second correlation data) obtained in advance. The LiF transition data is correlation data between the battery use schedule and the LiF coating amount, which is obtained in advance.

使用スケジュールとは、電池の使用開始時を起点とするものである。使用開始時とは初回充放電をした時でもよく、電力を必要とする自動車、機械、器具に初めて電力を供給した時でもよい。また被検対象となる電池が搭載された後、初めて、自動車等を使用した時でも良い。また、1回以上、再使用した電池であれば、累積されたものであってもよい。   The usage schedule starts from the start of battery use. The start of use may be when charging / discharging for the first time or when power is first supplied to an automobile, machine, or instrument that requires power. Further, it may be the first time an automobile or the like is used after the battery to be examined is mounted. Further, the batteries may be accumulated as long as they are reused once or more.

使用スケジュールとしては予め求められた、非水電解液二次電池の使用開始時からの経過期間とすることができる。経過期間とは充電時間、放電時間、及び無放電時間又は自然放電時間を含めた総時間のことである。経過期間は、秒単位、分単位、時間単位、日単位、週単位、年単位であってもよい。   The usage schedule can be an elapsed period from the start of use of the non-aqueous electrolyte secondary battery, which is obtained in advance. The elapsed period is the total time including the charging time, the discharging time, and the no discharging time or the spontaneous discharging time. The elapsed period may be in seconds, minutes, hours, days, weeks, or years.

LiF推移データとしては、予め求められたLiF被膜量及び経過期間の平方根の回帰直線とすることができる。LiF推移データについては後述の被膜範囲の算出態様中でさらに説明する。
被膜対スケジュールデータ記憶部32は、LiF推移データをセル判定部40の推定部41の要求に応じて推定部41に送る。
The LiF transition data can be a regression line of the LiF coating amount obtained in advance and the square root of the elapsed period. The LiF transition data will be further described in the calculation mode of the film range described later.
The film pair schedule data storage unit 32 sends LiF transition data to the estimation unit 41 in response to a request from the estimation unit 41 of the cell determination unit 40.

温度対速度データ記憶部33(第4記憶部)は、予め求められた、LiF生成速度データ(第3相関データ)を保持する記憶部である。とくに使用スケジュールとして予め求められた、非水電解液二次電池の使用開始時からの経過期間とした場合に備えることができる。   The temperature versus speed data storage unit 33 (fourth storage unit) is a storage unit that holds LiF generation rate data (third correlation data) that is obtained in advance. In particular, it is possible to prepare for a case where an elapsed period from the start of use of the nonaqueous electrolyte secondary battery, which is obtained in advance as a use schedule.

LiF生成速度データは、予め求められた、非水電解液二次電池の使用環境温度と、非水電解液二次電池の正極のフッ化リチウム被膜の生成速度との相関データである。フッ化リチウム被膜の生成速度とはLiF被膜量の時間変化率である。LiF生成速度データについては後述の被膜範囲の算出態様中で説明する。
温度対速度データ記憶部33は、LiF生成速度データをセル判定部40の推定部41の要求に応じて推定部41に送る。
The LiF production rate data is correlation data between the use environment temperature of the non-aqueous electrolyte secondary battery and the production rate of the lithium fluoride film on the positive electrode of the non-aqueous electrolyte secondary battery, which are obtained in advance. The rate of formation of the lithium fluoride coating is the time change rate of the LiF coating amount. The LiF generation rate data will be described later in the calculation mode of the film range.
The temperature versus speed data storage unit 33 sends LiF generation rate data to the estimation unit 41 in response to a request from the estimation unit 41 of the cell determination unit 40.

セル判定部40(第1判定部)は、測定被膜値及び被膜範囲に基づき、非水電解液二次電池(対象セル)の再使用の適否を判定する判定部である。セル判定部40は推定部41と補助判定部42を備える。   The cell determination unit 40 (first determination unit) is a determination unit that determines whether or not the non-aqueous electrolyte secondary battery (target cell) is reused based on the measured coating value and the coating range. The cell determination unit 40 includes an estimation unit 41 and an auxiliary determination unit 42.

推定部41は、再判定命令、測定被膜値、被膜範囲、LiF推移データ、測定温度値、及びLiF生成速度データに基づき、被検電池の残り使用可能スケジュールを推定する。残り使用可能スケジュールとは、非水電解液二次電池の再使用の適否の判定時を起点とするものである。
残り使用可能スケジュールとしては被検セルの残り使用可能期間とすることができる。使用可能期間は充電時間、放電時間、及び無放電時間又は自然放電時間を含めた総期間である。使用可能期間は、秒単位、分単位、時間単位、日単位、週単位、年単位であってもよい。
The estimation unit 41 estimates the remaining usable schedule of the test battery based on the redetermination command, the measured coating value, the coating range, the LiF transition data, the measured temperature value, and the LiF generation rate data. The remaining usable schedule is based on the determination as to whether or not the non-aqueous electrolyte secondary battery can be reused.
The remaining usable schedule can be the remaining usable period of the test cell. The usable period is a total period including a charging time, a discharging time, and a no discharging time or a spontaneous discharging time. The usable period may be in seconds, minutes, hours, days, weeks, or years.

推定部41は被膜値取得部11から送られた測定被膜値を受ける。推定部41は温度値取得部12から送られた測定温度値を受ける。推定部41は、被膜範囲の送信を被膜範囲記憶部31に要求し、被膜範囲を受ける。推定部41は、LiF推移データの送信を被膜対スケジュールデータ記憶部32に要求し、LiF推移データを受ける。推定部41は、LiF生成速度データの送信を温度対速度データ記憶部33に要求し、LiF生成速度データを受ける。推定部41は、抵抗判定部23から送られた再判定命令を受ける。
推定部41は、残り使用可能スケジュールを補助判定部42に送る。
The estimation unit 41 receives the measured coating value sent from the coating value acquisition unit 11. The estimation unit 41 receives the measured temperature value sent from the temperature value acquisition unit 12. The estimation unit 41 requests the coating range storage unit 31 to transmit the coating range and receives the coating range. The estimation unit 41 requests the film pair schedule data storage unit 32 to transmit the LiF transition data, and receives the LiF transition data. The estimation unit 41 requests the temperature-to-speed data storage unit 33 to transmit LiF generation rate data, and receives the LiF generation rate data. The estimation unit 41 receives a re-determination command sent from the resistance determination unit 23.
The estimation unit 41 sends the remaining usable schedule to the auxiliary determination unit 42.

補助判定部42は、残り使用可能スケジュールに基づき、対象セルの再使用の適否を判定する。残り使用可能スケジュールが所定の範囲にある場合、補助判定部42は被検セルを再使用に適合すると判定する。残り使用可能スケジュールが所定の範囲外にある場合、補助判定部42は被検セルを再資源化が必要と判定する。   The auxiliary determination unit 42 determines whether or not the target cell can be reused based on the remaining usable schedule. When the remaining usable schedule is within the predetermined range, the auxiliary determination unit 42 determines that the test cell is suitable for reuse. If the remaining usable schedule is outside the predetermined range, the auxiliary determination unit 42 determines that the subject cell needs to be recycled.

本実施の形態中、再資源化とは、セルの構成要素をばらして、電池又はその他の製品の材料として再生することを示すものとする。
また、本実施の形態の再利用システムにかかる再利用とは、再生使用、再使用、及び再資源化といった手法を包括する。再生使用とは、電池集合体の一部を小単位の電池にばらして、電池集合体として再生することを示すものとする。電池集合体についての再使用とはこれを小単位の電池にばらさず、再度使用することを示すものとする。電池についての再使用とはこれを分解せず、再度使用することを示すものとする。
In the present embodiment, the recycling means that the constituent elements of the cell are separated and recycled as a material for a battery or other products.
In addition, the reuse according to the reuse system of the present embodiment includes methods such as reuse, reuse, and resource recycling. Recycling and use means that a part of the battery assembly is divided into small units of batteries and regenerated as a battery assembly. The reuse of the battery assembly means that the battery assembly is reused without being divided into small batteries. Reusing a battery means not to disassemble it but to use it again.

所定の範囲とは、非水電解液二次電池の再使用後の安全を図る観点から、実験又は経験より求められる所定の閾値以上とすることができる。例えば残り使用可能スケジュールが所定の閾値を下回る場合には、再使用後に安全に使用できる期間が望ましい期間より短いことが判断できる。
この場合、補助判定部42は、測定抵抗値が許容抵抗範囲にあり再使用可能であっても、再使用に適さない旨の判定を行うことができる。
The predetermined range can be set to be equal to or greater than a predetermined threshold obtained from experiments or experience from the viewpoint of ensuring safety after reuse of the nonaqueous electrolyte secondary battery. For example, when the remaining usable schedule falls below a predetermined threshold, it can be determined that the period in which the remaining usable schedule can be safely used after reuse is shorter than the desired period.
In this case, the auxiliary determination unit 42 can determine that the measured resistance value is within the allowable resistance range and can be reused, but is not suitable for reuse.

補助判定部42は、推定部41から送られた残り使用可能スケジュールを受ける。補助判定部42は判定結果を不図示の表示部に送る。また、補助判定部42は残り使用可能スケジュールの所定の範囲の情報を不図示の記憶部から受けてもよい。   The auxiliary determination unit 42 receives the remaining usable schedule sent from the estimation unit 41. The auxiliary determination unit 42 sends the determination result to a display unit (not shown). Further, the auxiliary determination unit 42 may receive information of a predetermined range of the remaining usable schedule from a storage unit (not shown).

<被膜範囲の算出態様>
被膜範囲の算出態様について、図2〜5を用いて説明する。はじめに図2〜4を用いて、電池の劣化の推移と電気抵抗及び正極被膜量との関係を、次に図5を用いて本実施の形態の被膜範囲の算出態様を説明する。
<Calculation mode of coating range>
The calculation mode of the coating range will be described with reference to FIGS. First, using FIGS. 2 to 4, the relationship between the deterioration of the battery, the electrical resistance, and the amount of the positive electrode coating will be described. Next, the calculation mode of the coating range of the present embodiment will be described with reference to FIG. 5.

図2は一般的なリチウムイオン二次電池の、25℃耐久試験におけるIV抵抗の時間推移を表す。縦軸はその時点の電気抵抗を、初期抵抗に対する百分率で表したものである。横軸は使用日数の平方根を表わす。なお上記耐久試験の例は、セルを25℃、SOC60%の条件で使用し、30日ごとに、セルのIV抵抗を測定して行ったものである。   FIG. 2 shows a time transition of IV resistance in a 25 ° C. endurance test of a general lithium ion secondary battery. The vertical axis represents the electrical resistance at that time as a percentage of the initial resistance. The horizontal axis represents the square root of the number of days used. In addition, the example of the said endurance test was performed by using the cell under conditions of 25 ° C. and SOC 60% and measuring the IV resistance of the cell every 30 days.

図2の破線で囲んだ範囲内では、使用初期のIV抵抗の減少時期が終わり、潜在的にIV抵抗の増大が生じ、電池の劣化が始まっていることが経験的に知られている。しかしながら、抵抗の変化率は安定しないため、抵抗増加の傾向を精度よく算出することは難しい。このため、セルの再使用が許容されるセルの抵抗閾値に到達するまでの残り使用可能期間を知ることは困難であり、電池の再利用手法を判定することが難しい。   It is empirically known that within the range surrounded by the broken line in FIG. 2, the IV resistance decreasing period in the initial stage of use is over, potentially increasing the IV resistance, and the battery starts to deteriorate. However, since the rate of change in resistance is not stable, it is difficult to accurately calculate the tendency of resistance increase. For this reason, it is difficult to know the remaining usable period until the cell resistance threshold that allows cell reuse is reached, and it is difficult to determine the battery reuse technique.

図3は、さらに時間が経過したときの電池のIV抵抗の変化を模式的に表したものである。縦軸と横軸は図2に準ずる。実線の長方形で囲んだ範囲は図2のグラフの範囲を模式的に表している。潜在的にIV抵抗の増大する時期を過ぎると、破線で囲んだ範囲のように抵抗増加の傾向が明確になってくる。   FIG. 3 schematically shows a change in the IV resistance of the battery as time elapses. The vertical and horizontal axes are the same as those in FIG. A range enclosed by a solid rectangle schematically represents the range of the graph of FIG. After the time when the IV resistance potentially increases, the tendency of increasing resistance becomes clear as in the range surrounded by the broken line.

図4は一般的なリチウムイオン二次電池の、25℃耐久試験における、正極のフッ化リチウム被膜の被膜生成量、すなわちLiF被膜量の時間推移を表す。縦軸はLiF被膜量、横軸は図3と同様に使用日数の平方根を表す。なお、LiF被膜量は電池容量に依存する。
実線の長方形で囲んだ範囲は図2の抵抗のグラフの範囲に相当する範囲を模式的に表している。LiF被膜量増加の傾向は、使用初期からほぼ一貫している。また、図4の破線で表した部分では、図3の抵抗の増加の傾向と同等の傾向を示す。
FIG. 4 shows a time transition of the amount of the lithium fluoride coating film formed on the positive electrode, that is, the LiF coating amount in a 25 ° C. endurance test of a general lithium ion secondary battery. The vertical axis represents the LiF coating amount, and the horizontal axis represents the square root of the number of days used, as in FIG. In addition, the amount of LiF coating depends on the battery capacity.
A range enclosed by a solid rectangle schematically represents a range corresponding to the range of the resistance graph of FIG. The trend of increasing the amount of LiF coating is almost consistent from the beginning of use. Further, the portion indicated by the broken line in FIG. 4 shows a tendency equivalent to the tendency of increase in resistance in FIG.

図5は、被膜範囲の算出態様を表す。図5中のグラフは電池の電気抵抗の実態値、又は正極のLiF被膜量の時間推移を表す。縦軸は電気抵抗又はLiF被膜量を表す。横軸は使用スケジュールとしての経過期間、すなわち使用年数の平方根を表す。網掛けの範囲は電池としての使用可能範囲を表す。   FIG. 5 shows a calculation mode of the film range. The graph in FIG. 5 represents the actual value of the electric resistance of the battery or the time transition of the amount of LiF coating on the positive electrode. The vertical axis represents the electric resistance or the LiF coating amount. The horizontal axis represents the elapsed time as the usage schedule, that is, the square root of the number of years used. The shaded range represents the usable range as a battery.

劣化度合が所定の閾値を超える範囲では、電池を安全に使用できないためリサイクルが必要になると判断できる。劣化度合が所定の閾値を超えない範囲では、所定の閾値を超えるまで電池を使用可能と判断できる。劣化度合が所定の閾値を超えない範囲をLiF被膜量の被膜範囲又は電気抵抗の許容抵抗範囲とすることができる。
横軸には使用済み電池の回収時が表されている。回収時から所定の閾値を超えるまでの期間が、残り使用可能期間の最大値であり、本実施の形態では使用可能年数として表している。
In a range where the degree of deterioration exceeds a predetermined threshold, it can be determined that recycling is necessary because the battery cannot be used safely. In a range where the degree of deterioration does not exceed the predetermined threshold, it can be determined that the battery can be used until the predetermined threshold is exceeded. A range in which the degree of deterioration does not exceed a predetermined threshold can be set as a coating range of the LiF coating amount or an allowable resistance range of electrical resistance.
The horizontal axis shows when the used batteries are collected. The period from the time of collection until it exceeds a predetermined threshold is the maximum value of the remaining usable period, and is represented as the usable years in this embodiment.

被膜範囲は予め求められたIV抵抗の時間推移より、被膜閾値として予め求めることができる。図3に示したように、電気抵抗は潜在的な増大期間を過ぎれば単調増加する値として測定できる。また、LiF被膜量の時間推移は経過期間に渡って単調増加である。このため、電気抵抗の増大が顕在化する期間に電気抵抗及びLiF被膜量の時間推移を求めることで、電気抵抗及びLiF被膜量の関係を導くことができる。さらに、電気抵抗の閾値からLiF被膜量の閾値を導くことができる。   The film range can be obtained in advance as a film threshold value from the time transition of the IV resistance obtained in advance. As shown in FIG. 3, the electrical resistance can be measured as a monotonically increasing value after a potential increase period. Moreover, the time transition of the LiF coating amount is monotonically increasing over the elapsed period. For this reason, the relationship between the electrical resistance and the amount of LiF coating can be derived by obtaining the time transition of the electrical resistance and the amount of LiF coating during the period when the increase in electrical resistance becomes apparent. Furthermore, the threshold value of the LiF film amount can be derived from the threshold value of electric resistance.

さらに、上述の通りLiF被膜量にもとづき、再使用の適否の判定を行うことで、抵抗の増加率が小さい時期でも、これを正確に判定することができる。なおグラフに表されている閾値又は期間は理論上のものであり、それらは安全マージンや、残り使用可能期間の実用的な範囲を加味して設定し直し、再利用システム又は再利用手法判断方法に使用してよいものである。   Further, as described above, by determining whether or not reuse is appropriate based on the amount of LiF film, this can be accurately determined even when the increase rate of resistance is small. The thresholds or periods shown in the graph are theoretical, and they are reset to take into account the safety margin and the practical range of the remaining usable period, and the reuse system or reuse method judgment method It may be used.

<非水電解液二次電池の再利用手法判定方法>
本実施の形態にかかる非水電解液二次電池の再利用手法の判定方法について、図6〜7を用いて説明する。再利用手法の判定とは、望ましい再利用手法を選び出すことである。
<Method of judging reuse method of non-aqueous electrolyte secondary battery>
A method for determining the reuse method of the non-aqueous electrolyte secondary battery according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. The determination of the reuse method is to select a desirable reuse method.

上述の再利用システムを利用した判定方法として説明するが、再利用システムによらず、一部又は全部を自動化されていない方法で行ってもよい。また、図1に記載された再利用システムの構成要素を適時参照するものとする。   Although the determination method using the above-described reuse system will be described, a part or all of the determination method may be performed by a method that is not automated regardless of the reuse system. In addition, the components of the reuse system described in FIG.

図6には回収した使用済みの電池集合体のセルに対して行う再利用手法判定方法のフローチャートが表されている。なお、図6中に図示していないが、任意の判定結果が得られたのちは最初のステップS1に戻り、次の電池集合体に対する再利用手法の判定工程が開始されるものとする。   FIG. 6 shows a flowchart of a reuse method determination method performed on the cells of the collected used battery assembly. Although not shown in FIG. 6, it is assumed that after an arbitrary determination result is obtained, the process returns to the first step S <b> 1 and the determination method of the reuse method for the next battery assembly is started.

ステップS1は、抵抗値取得部21が被検セルの測定抵抗値を取得する抵抗値取得工程であり、再利用手法判定方法の第2取得工程である。測定抵抗値については前述のとおりである。抵抗値取得部21は抵抗測定装置等から測定抵抗値を受け、抵抗判定部23に測定抵抗値を送る。次にステップS2に進む。   Step S1 is a resistance value acquisition step in which the resistance value acquisition unit 21 acquires the measured resistance value of the test cell, and is a second acquisition step of the reuse technique determination method. The measured resistance value is as described above. The resistance value acquiring unit 21 receives the measured resistance value from a resistance measuring device or the like, and sends the measured resistance value to the resistance determining unit 23. Next, the process proceeds to step S2.

被検セルの選択方法すなわちサンプリング方法の一例として、被検セルの属している電池集合体として電池パックを対象とする場合を以下に示す。まず、電池パックを解体し、パック内のスタックを高温側及び低温側の2グループに振り分ける。
ここでスタックとは、セルを複数個集合したものである。また、パックとは、スタックを複数個集合したものであって、電力を必要とする自動車、機械、又は器具に搭載されて、これらと接続されるものである。
As an example of a test cell selection method, that is, a sampling method, a case where a battery pack is targeted as a battery assembly to which the test cell belongs will be described below. First, the battery pack is disassembled, and the stack in the pack is divided into two groups, a high temperature side and a low temperature side.
Here, the stack is a collection of a plurality of cells. A pack is a collection of a plurality of stacks, and is mounted on and connected to an automobile, machine, or appliance that requires electric power.

次にスタック内に位置するセル1個ずつを、高温側及び低温側よりそれぞれ抜き取る。セルはスタックの中央部分に位置するものが好ましい。このようにすることで、パック内の温度のばらつきの、再使用の適否の判定に対する影響が小さくなり、残り使用可能期間を精度よく算出できる。   Next, each cell located in the stack is extracted from the high temperature side and the low temperature side. The cell is preferably located in the central part of the stack. By doing so, the influence of the variation in the temperature in the pack on the determination of whether or not to reuse is reduced, and the remaining usable period can be calculated with high accuracy.

ステップS2は、抵抗判定部23が、判定に基づきセル判定部40の推定部41に対象電池の再使用の適否を判定させる抵抗判定工程であり、再利用手法判定方法の第2判定工程である。   Step S2 is a resistance determination step in which the resistance determination unit 23 causes the estimation unit 41 of the cell determination unit 40 to determine whether or not to reuse the target battery based on the determination, and is a second determination step of the reuse technique determination method. .

抵抗判定部23は、測定抵抗値が潜在抵抗範囲に属するか否かを判定する。潜在抵抗範囲については前述のとおりである。抵抗判定部23は抵抗値取得部から測定抵抗値を、潜在抵抗範囲記憶部22から潜在抵抗範囲を受ける。   The resistance determination unit 23 determines whether or not the measured resistance value belongs to the latent resistance range. The latent resistance range is as described above. The resistance determination unit 23 receives the measured resistance value from the resistance value acquisition unit and the latent resistance range from the latent resistance range storage unit 22.

測定抵抗値が潜在抵抗範囲の範囲外にあれば(ステップS2:N)、ステップS3に示すとおり、抵抗判定部23により被検セルは、抵抗により再使用の適否が判断可能と判定され、判定結果が不図示の表示部に送られる。そして、被検セルに対し抵抗による再使用の適否の判定が行われる。   If the measured resistance value is outside the range of the potential resistance range (step S2: N), as shown in step S3, the resistance determination unit 23 determines that the test cell can determine whether the reuse is appropriate or not based on the resistance. The result is sent to a display unit (not shown). Then, the suitability of reuse by resistance is determined for the test cell.

抵抗による再使用の適否の判定後の再使用に際しては、以前に行った再利用処理で、残り使用可能期間の記録があればこれを保持することが好ましい。これにより残り使用可能期間を有効に活用することができる。また、今回の回収又は判定の日時及び測定抵抗値の記録を実施し、次の再使用の適否の判定の際、参照可能な状態にするのが好ましい。これらを参照することで、短期間のうちに再判定が必要になった場合に参考値として参照できる。   At the time of reuse after determining the suitability of reuse by resistance, if there is a record of the remaining usable period in the previously performed reuse processing, it is preferable to retain this. As a result, the remaining usable period can be effectively utilized. Further, it is preferable to record the date and time of the current collection or determination and the measured resistance value so that they can be referred to when determining the suitability for the next reuse. By referring to these, when re-determination becomes necessary within a short period of time, it can be referred to as a reference value.

測定抵抗値が潜在抵抗範囲の範囲内にあれば(ステップS2:Y)、抵抗判定部23はさらに再判定命令をセル判定部40の推定部41に送る。また、判定結果を不図示の表示部に送り、利用者に対しLiF被膜量によるセルの再使用の適否の判定に必要な、被検セルの正極電極体のサンプリングを促す。これらにより、工程はステップS4に進む。   If the measured resistance value is within the potential resistance range (step S2: Y), the resistance determination unit 23 further sends a redetermination command to the estimation unit 41 of the cell determination unit 40. In addition, the determination result is sent to a display unit (not shown) to prompt the user to sample the positive electrode body of the test cell, which is necessary for determining whether or not the cell can be reused based on the LiF coating amount. Accordingly, the process proceeds to step S4.

ステップS4は、被膜値取得部11が被検セルの測定被膜値すなわち第1測定値を取得する被膜値取得工程であり、再利用手法判定方法の第1取得工程である。被膜値取得部11は被膜測定装置等から測定被膜値を受け、推定部41に測定被膜値を送る。被膜値取得部11は、LiF被膜量による再使用の適否の判定が必要である判定された被検セルの測定被膜値を取得する。   Step S4 is a coating value acquisition step in which the coating value acquisition unit 11 acquires the measured coating value of the test cell, that is, the first measurement value, and is the first acquisition step of the reuse technique determination method. The coating value acquisition unit 11 receives the measured coating value from a coating measuring device or the like, and sends the measured coating value to the estimation unit 41. The coating value acquisition unit 11 acquires the measured coating value of the determined test cell that needs to be determined as to whether or not to reuse the LiF coating amount.

被検セルの選択方法すなわちサンプリング方法の一例として、以下に示す。被膜値の測定に際しては、セルを解体し、セル内の正極電極体の一部をサンプリングする。サンプリングはセル内の3カ所程度で行うのが好ましい。
例えば捲回電極体であれば、再内周、中央部、再外周の3カ所でサンプリングすることが好ましい。このようにすることで、セル内の劣化のばらつきの、再使用の適否の判定に対する影響が小さくなり、残り使用可能期間を精度よく算出できる。各サンプリング箇所より測定したLiF被膜量の平均値を測定被膜値として取得する。
An example of a method for selecting a test cell, that is, a sampling method is shown below. In measuring the coating value, the cell is disassembled and a part of the positive electrode body in the cell is sampled. Sampling is preferably performed at about three locations in the cell.
For example, in the case of a wound electrode body, it is preferable to sample at three locations of the re-inner circumference, the central portion, and the re-perimeter. By doing so, the influence of the variation in deterioration within the cell on the determination of whether or not to reuse is reduced, and the remaining usable period can be calculated accurately. The average value of the LiF coating amount measured from each sampling location is obtained as the measured coating value.

サンプリング時は、電極体の一部を切り出して測定に供しても良く、切り出すことなく、測定に供してもよい。次にLiF被膜量を測定する。LiF被膜量の測定方法としては、例えば正極中のLiFをアセトニトリルなどの極性溶媒で抽出させ、イオンクロマトグラフによる定量分析により測定してもよい。LiF被膜量の測定方法は特に制限されない。   During sampling, a part of the electrode body may be cut out and used for measurement, or may be used for measurement without being cut out. Next, the LiF coating amount is measured. As a method for measuring the amount of LiF coating, for example, LiF in the positive electrode may be extracted with a polar solvent such as acetonitrile and measured by quantitative analysis using an ion chromatograph. The method for measuring the LiF coating amount is not particularly limited.

ステップS5は、セル判定部40の推定部41及び補助判定部42が協働して、測定被膜値及び被膜範囲に基づき、対象セルの再使用の適否を判定するセル判定工程であり、再利用手法判定方法の第1判定工程である。被膜範囲については前述のとおりである。セル判定工程の詳細は後述する。   Step S5 is a cell determination step in which the estimation unit 41 and the auxiliary determination unit 42 of the cell determination unit 40 cooperate to determine whether or not to reuse the target cell based on the measured coating value and the coating range. It is the 1st determination process of the method determination method. The coating range is as described above. Details of the cell determination step will be described later.

ステップS6は、ステップS5の判定結果による分岐を示すステップである。補助判定部42により、対象セルが再使用に適合すると判定された場合は(ステップS6:Y)、ステップS7に示すとおり、これら他のセルは再使用に供される。その際、補助判定部42は判定結果を不図示の表示部に送り、利用者に対してこれら他のセルの再使用を促す。   Step S6 is a step showing branching based on the determination result of step S5. When the auxiliary determination unit 42 determines that the target cell is suitable for reuse (step S6: Y), as shown in step S7, these other cells are used for reuse. At this time, the auxiliary determination unit 42 sends a determination result to a display unit (not shown) to prompt the user to reuse these other cells.

一方、対象セルが再使用に適合しないと判定された場合は(ステップS6:N)、ステップS8に示すとおり、これら他のセルは再資源化に供される。その際、補助判定部42は判定結果を不図示の表示部に送り、利用者に対して被検セル及び対象セルの再資源化を促す。   On the other hand, when it is determined that the target cell is not suitable for reuse (step S6: N), as shown in step S8, these other cells are used for recycling. At this time, the auxiliary determination unit 42 sends the determination result to a display unit (not shown) to prompt the user to recycle the test cell and the target cell.

次に、ステップS5のセル判定工程の詳細を、図7を用いて説明する。ステップS11は、温度値取得部12が、被検セルの測定温度値を取得する温度値取得工程であり、再利用手法判定方法の第3取得工程である。測定温度値については前述のとおりである。温度値取得部12は温度測定装置等から測定温度値を受け、推定部41に測定温度値を送る。次にステップS2に進む。   Next, details of the cell determination process in step S5 will be described with reference to FIG. Step S11 is a temperature value acquisition step in which the temperature value acquisition unit 12 acquires the measured temperature value of the test cell, and is a third acquisition step of the reuse technique determination method. The measured temperature value is as described above. The temperature value acquisition unit 12 receives the measured temperature value from a temperature measurement device or the like, and sends the measured temperature value to the estimation unit 41. Next, the process proceeds to step S2.

ステップS12は、推定部41が、前述の、再判定命令、測定被膜値、被膜範囲、LiF推移データ、測定温度値、及びLiF生成速度データを受け、これら情報に基づき、被検電池の残り使用可能スケジュールを推定する推定工程である。図7では、使用可能スケジュールとして被検セルの残り使用可能期間を採っている。   In step S12, the estimation unit 41 receives the re-determination command, the measured film value, the film range, the LiF transition data, the measured temperature value, and the LiF generation rate data described above, and based on these information, the remaining use of the test battery This is an estimation process for estimating a possible schedule. In FIG. 7, the remaining usable period of the test cell is taken as the usable schedule.

残り使用可能期間は、図5に示す通り、回収時のLiF被膜量、すなわち測定被膜値及び予め求められたLiF被膜量の閾値(被膜範囲)の差分を、フッ化リチウム被膜の生成速度にて除した値を二乗することで求められる。図5では、使用可能期間を使用可能年数として表している。
LiF被膜の生成速度は、電池使用環境温度すなわち測定温度値及び予め求められた温度対速度の相関データすなわちLiF生成速度データからアレニウスプロット等を用いて算出することができる。
As shown in FIG. 5, the remaining usable period is the difference between the LiF coating amount at the time of recovery, that is, the difference between the measured coating value and the threshold (coating range) of the LiF coating amount obtained in advance, based on the production rate of the lithium fluoride coating It is obtained by squaring the divided value. In FIG. 5, the usable period is represented as the usable years.
The production rate of the LiF film can be calculated by using an Arrhenius plot or the like from the battery use environment temperature, that is, the measured temperature value, and the correlation data of the temperature versus velocity obtained in advance, ie, the LiF production rate data.

ステップS13は、補助判定部42が、残り使用可能期間に基づき、対象セルの再使用の適否を判定する補助判定工程である。補助判定部42は、残り使用可能期間が予め求められた使用可能期間範囲に含まれる場合は(ステップS13:Y)、被検セルを再使用に適合すると判定する(ステップS14)。   Step S13 is an auxiliary determination step in which the auxiliary determination unit 42 determines whether or not the target cell can be reused based on the remaining usable period. When the remaining usable period is included in the usable period range obtained in advance (step S13: Y), the auxiliary determination unit 42 determines that the test cell is suitable for reuse (step S14).

また、補助判定部42は、残り使用可能期間が予め求められた使用可能期間範囲に含まれない場合は(ステップS13:N)、対象セルを再使用に適合しないと判定する(ステップS15)。使用可能期間範囲については、セルの再使用後の安全を図る観点から、実験又は経験より求められる所定の閾値以上とすることができる。
ステップS16でステップS5の判定処理は終了し、前述のステップS6に進む。
If the remaining usable period is not included in the usable period range obtained in advance (step S13: N), the auxiliary determination unit 42 determines that the target cell is not suitable for reuse (step S15). The usable period range can be set to be equal to or greater than a predetermined threshold obtained from experiments or experience from the viewpoint of ensuring safety after cell reuse.
In step S16, the determination process in step S5 ends, and the process proceeds to step S6 described above.

<実施の形態の変形例>
図8に実施の形態にかかる非水電解液二次電池の再利用システムの変形例を示す。再利用システム100は、記憶ユニット120及び処理ユニット150を備える。処理ユニット150は取得ユニット110、判定ユニット130及び推定ユニット140を備える。再利用システムの外にはこれと接続する通信ネットワーク190が配置されている。通信ネットワーク190は各種の測定装置と接続している。
<Modification of Embodiment>
FIG. 8 shows a modified example of the non-aqueous electrolyte secondary battery reuse system according to the embodiment. The reuse system 100 includes a storage unit 120 and a processing unit 150. The processing unit 150 includes an acquisition unit 110, a determination unit 130, and an estimation unit 140. Outside the reuse system, a communication network 190 connected thereto is arranged. The communication network 190 is connected to various measuring devices.

取得ユニット110は前述の被膜値取得部11、抵抗値取得部21、温度値取得部12として機能する。取得ユニット110は、通信ネットワーク190を介して、被膜測定ユニット111より測定被膜値を、抵抗測定ユニット112より測定抵抗値を、温度測定ユニット113より測定温度値を取得する。
取得ユニット110は、測定被膜値及び測定温度値を推定ユニット140に送り、測定抵抗値を判定ユニット130に送る。
The acquisition unit 110 functions as the above-described film value acquisition unit 11, resistance value acquisition unit 21, and temperature value acquisition unit 12. The acquisition unit 110 acquires the measurement film value from the film measurement unit 111, the measurement resistance value from the resistance measurement unit 112, and the measurement temperature value from the temperature measurement unit 113 via the communication network 190.
The acquisition unit 110 sends the measured film value and the measured temperature value to the estimation unit 140 and sends the measured resistance value to the determination unit 130.

記憶ユニット120は、前述の被膜範囲記憶部31、潜在抵抗範囲記憶部22、被膜対スケジュールデータ記憶部32、及び温度対速度データ記憶部33として機能する。記憶ユニット120は、判定ユニット130の要求に応じて、潜在抵抗範囲を送る。また、記憶ユニット120は、推定ユニット140の要求に応じて、被膜範囲、LiF推移データ及びLiF生成速度データを送る。記憶ユニットは不揮発性の記憶手段により構成されることが好ましい。   The storage unit 120 functions as the above-described film range storage unit 31, latent resistance range storage unit 22, film pair schedule data storage unit 32, and temperature versus speed data storage unit 33. The storage unit 120 sends the potential resistance range in response to the request of the determination unit 130. In addition, the storage unit 120 sends the coating range, LiF transition data, and LiF generation rate data in response to the request of the estimation unit 140. The storage unit is preferably constituted by a nonvolatile storage means.

判定ユニット130は、前述のセル判定部40の補助判定部42及び抵抗判定部23として機能する。判定ユニット130は、取得ユニット110より測定抵抗値を、推定ユニット140より、残り使用可能スケジュール受ける。また、判定ユニット130は残り使用可能スケジュールの所定の範囲の情報を不図示の記憶部から受けてもよい。   The determination unit 130 functions as the auxiliary determination unit 42 and the resistance determination unit 23 of the cell determination unit 40 described above. The determination unit 130 receives the measured resistance value from the acquisition unit 110 and the remaining usable schedule from the estimation unit 140. The determination unit 130 may receive information on a predetermined range of the remaining usable schedule from a storage unit (not shown).

判定ユニット130は、測定抵抗値が予め求められた潜在抵抗範囲に属する場合には、推定ユニット150に推定命令を送る。推定命令は上記、再判定命令と同様の命令である。また、図示はしていないが、判定ユニット130は判定結果を、通信ネットワーク190を介して端末装置に送り、利用者に判定結果を伝達する。   The determination unit 130 sends an estimation command to the estimation unit 150 when the measured resistance value belongs to the latent resistance range obtained in advance. The estimation instruction is the same instruction as the above-described re-determination instruction. Although not shown, the determination unit 130 sends the determination result to the terminal device via the communication network 190 and transmits the determination result to the user.

推定ユニット150は、前述の推定部41として機能する。推定ユニット150は、取得ユニット110から送られた測定被膜値、測定温度値を受ける。また、推定ユニット150は、記憶ユニット120に被膜範囲、LiF推移データ及びLiF生成速度データの送信を要求し、これらを受ける。また、推定ユニット150は、判定ユニット130から送られた推定命令を受ける。
推定ユニット150は、残り使用可能スケジュールを判定ユニット130に送る。
The estimation unit 150 functions as the estimation unit 41 described above. The estimation unit 150 receives the measurement film value and the measurement temperature value sent from the acquisition unit 110. Further, the estimation unit 150 requests the storage unit 120 to transmit the film range, LiF transition data, and LiF generation rate data, and receives them. Further, the estimation unit 150 receives the estimation command sent from the determination unit 130.
The estimation unit 150 sends the remaining available schedule to the determination unit 130.

処理ユニット150は制御プログラムに基づいて、上記取得ユニット110、判定ユニット130及び推定ユニット150の各種処理を実行する中央演算処理装置及び揮発性の記憶手段を含んで構成されていてもよい。制御プログラムは、判定処理の行うときに逐次、記憶ユニット120から呼び出してもよく、通信ネットワーク190を介して不図示のサーバーから取得してもよい。また、記憶ユニット120は制御プログラムを不図示の記録媒体から取得してもよい。   The processing unit 150 may include a central processing unit that executes various processes of the acquisition unit 110, the determination unit 130, and the estimation unit 150 based on a control program, and a volatile storage unit. The control program may be sequentially called from the storage unit 120 when the determination process is performed, or may be acquired from a server (not shown) via the communication network 190. The storage unit 120 may acquire the control program from a recording medium (not shown).

なお、本発明は上記実施の形態又はその変形例に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。
非水電解液二次電池の再利用システムは、被膜値取得部と、被膜範囲記憶部と、セル判定部を備えるものであれば、他の要素を省略しても良い。また、非水電解液二次電池の再利用手法判定方法は被膜値取得工程と、セル判定工程を備えるものであれば他の要素を省略しても良い。
Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment or its modifications, and can be appropriately changed without departing from the spirit of the present invention.
The reuse system of the nonaqueous electrolyte secondary battery may omit other elements as long as it includes a film value acquisition unit, a film range storage unit, and a cell determination unit. The non-aqueous electrolyte secondary battery reuse technique determination method may omit other elements as long as it includes a film value acquisition step and a cell determination step.

本実施の形態では取得部として、特定の情報を取得する手段又は装置であればいかなる手段を用いてよい。特定の情報には被膜の生成量の測定値、被検電池の電気抵抗の測定値、電池の使用環境温度の平均値、といった値が含まれる。本実施の形態において、取得する動作には、主として他の測定装置等により測定された値を受信して、取り込むことを含んでもよい。記憶部は有線又は無線により情報を送信又は受信することができる。   In the present embodiment, any means may be used as the obtaining unit as long as it is a means or apparatus for obtaining specific information. The specific information includes a value such as a measured value of the amount of film formed, a measured value of the electrical resistance of the battery to be tested, and an average value of the battery operating environment temperature. In the present embodiment, the obtaining operation may include receiving and capturing a value measured mainly by another measuring device or the like. The storage unit can transmit or receive information by wire or wireless.

各取得部はまた、再利用システム自体が測定部を有する場合には、これにより測定された値を受信して、取り込むことを含んでもよい。各取得部はシステムの入力部から利用者により入力された値を受信してもよく、測定装置から有線又は無線により受信してもよく、また、有線又は無線により通信ネットワークを介してこれらから間接的に受信してもよい。   Each acquisition unit may also include receiving and capturing a value measured by the reuse system itself if it has a measurement unit. Each acquisition unit may receive a value input by a user from an input unit of the system, may receive a value from a measurement device by wired or wireless, and indirectly from these via a communication network by wired or wireless. May be received automatically.

また、電池に対する非破壊測定により得られる情報であれば、電池に備わる測定モジュールから受信してもよい。各取得部は取得するのみならず、取得した情報を、この実施の形態で特定していない他の手段又は装置に転送する場合がある。また各取得部は取得した情報を送信目的で一時的に保持する場合がある。   Further, any information obtained by nondestructive measurement for a battery may be received from a measurement module provided in the battery. Each acquisition unit may not only acquire but also transfer the acquired information to other means or devices not specified in this embodiment. Each acquisition unit may temporarily hold the acquired information for the purpose of transmission.

本実施の形態では記憶部として、特定の情報を記憶する手段又は装置であればいかなる手段を用いてもよい。特定の情報には被膜の生成量の範囲、被膜生成量と使用スケジュールの相関データ、使用環境温度と被膜生成速度の相関データ、被検電池の電気抵抗の範囲といったデータ又は値が含まれる。
記憶する動作には他の装置より受信した情報を一時的に又は恒久的に保持することを含む。各記憶部は情報を一定期間経過後に消去してもよく、また消去することなく情報を累積してもよい。記憶部は有線又は無線により情報を送信又は受信することができる。
In the present embodiment, any means may be used as the storage unit as long as it is a means or device for storing specific information. The specific information includes data or values such as a range of the film generation amount, correlation data between the film generation amount and the use schedule, correlation data between the use environment temperature and the film generation rate, and a range of electric resistance of the test battery.
The storing operation includes temporarily or permanently holding information received from another device. Each storage unit may erase information after a certain period of time, or may accumulate information without erasing. The storage unit can transmit or receive information by wire or wireless.

本実施の形態では判定部に、特定の情報から電池の再使用の適否を判定する手段又は装置であればいかなる手段を用いてもよい。特定の情報には、上記取得部により取得され、判定部に送信される情報及び上記記憶部により記憶され、判定部に送信される情報が含まれる。判定部は有線又は無線により情報を送信又は受信することができる。   In the present embodiment, any means may be used for the determination unit as long as it is a means or device for determining the suitability of battery reuse from specific information. The specific information includes information acquired by the acquisition unit and transmitted to the determination unit, and information stored by the storage unit and transmitted to the determination unit. The determination unit can transmit or receive information by wire or wireless.

判定部は判定結果を新たな情報として、表示装置といった利用者への伝達装置又はこれらを備える端末装置に送信する付随的機能を有してもよい。これにより再利用システムの利用者に上記の情報を提供できる。また、判定部は判定結果を記憶部に送信しこれを保持させてもよい。   The determination unit may have an incidental function of transmitting the determination result as new information to a transmission device to a user such as a display device or a terminal device including these. Thus, the above information can be provided to the user of the reuse system. The determination unit may transmit the determination result to the storage unit and hold it.

本実施の形態において取得工程で取得する情報として、被膜の生成量の測定値、被検電池の電気抵抗の測定値、電池の使用環境温度の平均値が含まれるが、他の情報を取得し、さらに判定の精度を向上させても良い。   In the present embodiment, the information acquired in the acquisition step includes a measurement value of the amount of coating produced, a measurement value of the electrical resistance of the test battery, and an average value of the battery usage environment temperature, but other information is acquired. Further, the accuracy of determination may be improved.

本実施の形態では判定工程で判定の基とする情報として、上記取得工程により取得する情報、及び特定の記憶部より、適宜ダウンロードして利用される情報が含まれるが、さらに他の情報に基づいて判定し、判定の精度を向上させても良い。判定工程により得る判定結果は新たな情報として、表示装置といった利用者への伝達装置又はこれらを備える端末装置に送信され、再利用システムの利用者に提供されてもよい。また、判定結果を記憶部に保存してもよい。   In the present embodiment, information to be determined in the determination step includes information acquired by the acquisition step and information downloaded and used from a specific storage unit as appropriate, but based on other information The accuracy of the determination may be improved. The determination result obtained by the determination step may be transmitted as new information to a transmission device to the user such as a display device or a terminal device including these, and provided to the user of the reuse system. The determination result may be stored in the storage unit.

実施の形態では測定抵抗値として電池集合体中の一の電池すなわち被検セルの電気抵抗の測定値を取得し判定に用いるが、電池集合体又は電池集合体中の一の電池集合体すなわちパックに対するスタックの電気抵抗を測定して得られる測定値を取得し判定に用いてもよい。
実施の形態では電気抵抗を測定した被検セルに対して、LiF被膜量の測定を行ったが、被検セルの属している電池集合体内に属している他のセルでLiF被膜量の測定を行ってもよい。
In the embodiment, the measured value of the electric resistance of one battery in the battery assembly, that is, the test cell, is obtained and used for determination as the measured resistance value. However, the battery assembly or one battery assembly in the battery assembly, ie, the pack, is used. A measurement value obtained by measuring the electrical resistance of the stack with respect to may be obtained and used for determination.
In the embodiment, the LiF film amount was measured for the test cell whose electrical resistance was measured. However, the LiF film amount was measured in another cell belonging to the battery assembly to which the test cell belongs. You may go.

また、温度値取得部は、測定温度値のかわりに、使用環境温度の時間推移データを受けてこれを推定部に送り、推定部は時間推移データから、測定温度値を求めて、これに基づき、残り使用可能期間を推定してもよい。   In addition, the temperature value acquisition unit receives the time transition data of the operating environment temperature instead of the measurement temperature value and sends it to the estimation unit. The estimation unit obtains the measurement temperature value from the time transition data and based on this The remaining usable period may be estimated.

本実施の形態では使用スケジュールとして予め求められた、非水電解液二次電池の使用開始時からの経過期間を使用した。また、残り使用可能スケジュールとして被検セルの残り使用可能期間を使用した。上記使用スケジュール及び上記残り使用可能スケジュールにかかるスケジュールには以下のものを含んでよい。   In the present embodiment, the elapsed period from the start of use of the nonaqueous electrolyte secondary battery, which is obtained in advance as the use schedule, is used. Further, the remaining usable period of the test cell was used as the remaining usable schedule. The schedule relating to the use schedule and the remaining usable schedule may include the following.

スケジュールは使用回数であってもよい。使用回数には累積充電量若しくは累積放電量を加味してもよい。また、スケジュールは累積放電時間、累積充電時間、累積充電時間及び累積充電時間からなる累積使用時間であってもよい。累積使用時間には充電速度及び放電速度を加味してもよい。
また被検対象となる電池が搭載した自動車等の使用回数、累積使用時間、使用開始後経過期間であってもよい。経過期間、使用可能期間には累積充電量又は累積放電量を加味してもよい。
The schedule may be the number of uses. The number of times of use may include a cumulative charge amount or a cumulative discharge amount. Further, the schedule may be a cumulative usage time including a cumulative discharge time, a cumulative charge time, a cumulative charge time, and a cumulative charge time. The charge rate and discharge rate may be taken into account for the cumulative usage time.
Further, the number of times of use of the automobile or the like mounted on the battery to be examined, the cumulative usage time, and the elapsed period after the start of use may be used. A cumulative charge amount or a cumulative discharge amount may be added to the elapsed period and the usable period.

また、実施の形態では、補助判定部は推定部の算出した残り使用可能スケジュールに基づき、セルの再使用の適否を判定するが、測定被覆値が予め求められた被覆範囲に含まれているか否か基づき、被検セルの属している電池集合体内に属している他のセルの再使用の適否を判定してもよい。この場合は、推定部は省略してよい。   In the embodiment, the auxiliary determination unit determines whether or not the cell can be reused based on the remaining usable schedule calculated by the estimation unit, but whether or not the measured coverage value is included in the coverage range obtained in advance. On the basis of this, the suitability of reuse of other cells belonging to the battery assembly to which the test cell belongs may be determined. In this case, the estimation unit may be omitted.

また、本実施の形態では再利用システムは、再生使用手段又は再資源化手段と別個に存在したが、これら手段に組み込むか、通信ネットワークを介して結合されることにより、判定後自動的に再生使用又は再資源化が行われるようにしてもよい。
また、再生使用及び再資源化の工程は利用者により別個に実施されるものとしたが、上記手段により連続して実行されるようにしてもよい。
In this embodiment, the reuse system exists separately from the reproduction use means or the resource recycling means. However, the reuse system is automatically reproduced after determination by being incorporated in these means or coupled via a communication network. Use or recycling may be performed.
In addition, although the recycling and recycling steps are performed separately by the user, they may be performed continuously by the above means.

本実施の形態では再生使用又は再使用に適さないと判断した電池を再資源化することを前提にしているが、資源の効率的な利用の観点から再資源化も不適当な場合は、廃棄物として適正に処理すべき判断をしてもよい。   In this embodiment, it is assumed that the battery determined to be unsuitable for recycling or reuse is assumed to be recycled. However, if recycling is inappropriate from the viewpoint of efficient use of resources, the battery is discarded. You may make the judgment which should be processed appropriately as a thing.

図9〜12を用いて、本発明の実施例を説明する。実施例は実施の形態中、残り実施可能期間の推定工程の部分を中心に説明する。
図9は、予め求めるべき、LiF換算データにかかるセルの電気抵抗の時間推移の測定結果である。セルのIV抵抗の抵抗値(mΩ)について、使用開始からの経過日数の平方根に関する推移データとして取得した。なお電池は75℃で使用し電気抵抗の増加が使用初日から始まるようにした。このように高温で電池劣化を促進する方法でも28℃前後の常温で使用した場合の電気抵抗の増加を模擬することが可能である。
An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. An Example demonstrates centering on the part of the estimation process of the remaining implementation possible period in Embodiment.
FIG. 9 is a measurement result of the time transition of the electrical resistance of the cell according to LiF conversion data to be obtained in advance. The resistance value (mΩ) of the IV resistance of the cell was obtained as transition data regarding the square root of the number of days elapsed from the start of use. The battery was used at 75 ° C. so that the increase in electrical resistance started from the first day of use. Thus, even a method of promoting battery deterioration at a high temperature can simulate an increase in electrical resistance when used at a room temperature of about 28 ° C.

図10は、予め求めるべき、LiF換算データにかかるLiF被膜量の時間推移の測定結果である。セルのLiF被膜量(μmol/cm)について、電池パックの回収日からの経過日数の平方根に関する回帰直線として取得した。電池は図9と同様に75℃で使用しLiF被膜量の増加が使用初日から始まるようにした。 FIG. 10 shows the measurement results of the time transition of the LiF coating amount according to LiF conversion data to be obtained in advance. The LiF coating amount (μmol / cm 2 ) of the cell was obtained as a regression line relating to the square root of the number of days elapsed from the date of battery pack collection. The battery was used at 75 ° C. as in FIG. 9 so that the increase in the LiF coating amount started from the first day of use.

図11は、予め求めるべき、LiF換算データのグラフである。セルのIV抵抗の抵抗値(mΩ)とセルのLiF被膜量(μmol/cm)の関係を、上記推移データより回帰直線として導き出した。LiF被膜量の平方根をx、抵抗値をyとした場合、図11に表すとおり、以下の式1が得られる。 FIG. 11 is a graph of LiF conversion data to be obtained in advance. The relationship between the resistance value (mΩ) of the IV resistance of the cell and the LiF coating amount (μmol / cm 2 ) of the cell was derived from the transition data as a regression line. Assuming that the square root of the LiF coating amount is x and the resistance value is y, the following formula 1 is obtained as shown in FIG.

y=0.12x+2.42 ・・・(1)       y = 0.12x + 2.42 (1)

ここでセルの再使用が可能な抵抗値の許容範囲すなわち抵抗閾値から、LiF被膜量の閾値を算出する。例として抵抗閾値を初期抵抗2.49の1.35倍とすると、抵抗閾値は2.49×1.35=3.24(mΩ)となる。関係式(1)より、LiF被膜量の閾値は(3.24−2.42)/0.12=6.83(μmol/cm)となる。 Here, the threshold value of the LiF coating amount is calculated from the allowable range of the resistance value in which the cell can be reused, that is, the resistance threshold value. For example, when the resistance threshold is 1.35 times the initial resistance of 2.49, the resistance threshold is 2.49 × 1.35 = 3.24 (mΩ). From the relational expression (1), the threshold value of the LiF coating amount is (3.24-2.42) /0.12=6.83 (μmol / cm 2 ).

図12は、電池使用環境温度の時間平均値Tと、LiFの生成速度v(μmol/cm・日)をアレニウスプロットしたグラフである。としたとき、アレニウスプロットの結果は以下の式2で表される。 FIG. 12 is a graph in which the time average value T of the battery use environment temperature and the LiF production rate v (μmol / cm 2 · day) are Arrhenius plotted. Then, the result of the Arrhenius plot is expressed by the following formula 2.

z=−4.5w+12.1 ・・・(2)
w=1000/T,z=ln(v)
z = −4.5w + 12.1 (2)
w = 1000 / T, z = ln (v)

回収時のLiF被膜量が3.5μmol/cm、T=28℃であったので、式2より
LiFの生成速度vはexp{−4.5*(1000/(273+28))}+12.1=0.058(μmol/cm)と求められた。図10に示すようにLiF被膜量と経過期間の平方根とは回帰直線として表されるので、LiF被膜量の閾値と回収時のLiF被膜量の差分をLiFの生成速度vで除した値の二乗より、残り使用可能期間は{6.83−3.5}/0.058}/365=8.9(年)と求められた。
Since the LiF coating amount at the time of recovery was 3.5 μmol / cm 2 and T = 28 ° C., the LiF production rate v was exp {−4.5 * (1000 / (273 + 28))} + 12.1. = 0.058 (μmol / cm 2 ). As shown in FIG. 10, since the LiF coating amount and the square root of the elapsed period are represented as a regression line, the square of the value obtained by dividing the difference between the LiF coating amount threshold and the LiF coating amount at the time of recovery by the LiF generation rate v. Accordingly, the remaining usable period was determined to be {6.83-3.5} /0.058} 2 /365=8.9 (years).

以上、本発明を上記実施形態及び実施例に即して説明したが、上記実施形態及び実施例の構成にのみ限定されるものではなく、本願特許請求の範囲の請求項の発明の範囲内で当業者であればなし得る各種変形、修正、組み合わせを含むことは勿論である。   As mentioned above, although this invention was demonstrated according to the said embodiment and Example, it is not limited only to the structure of the said embodiment and Example, In the scope of the invention of the claim of a claim of this application It goes without saying that various variations, modifications, and combinations that can be made by those skilled in the art are included.

11 被膜値取得部(第1取得部)
12 温度値取得部(第3取得部)
21 抵抗値取得部(第2取得部)
22 潜在抵抗範囲記憶部(第2記憶部)
23 抵抗判定部(第2判定部)
31 被膜範囲記憶部(第1記憶部)
32 被膜対スケジュールデータ記憶部(第3記憶部)
33 温度対速度データ記憶部(第4記憶部)
40 セル判定部(第1判定部)
41 推定部
42 補助判定部
S1 抵抗値取得工程(第2取得工程)
S2 判定工程(第2判定工程)
S4 被膜値取得工程(第1取得工程)
S5 セル判定工程(第1判定工程)の一部
S6 セル判定工程(第1判定工程)の一部
11 Coating value acquisition unit (first acquisition unit)
12 Temperature value acquisition unit (third acquisition unit)
21 Resistance value acquisition unit (second acquisition unit)
22 Potential resistance range storage unit (second storage unit)
23 Resistance determination unit (second determination unit)
31 Coating range storage unit (first storage unit)
32 Film pair schedule data storage unit (third storage unit)
33 Temperature vs. speed data storage unit (fourth storage unit)
40 cell determination unit (first determination unit)
41 estimation part 42 auxiliary judgment part S1 resistance value acquisition process (2nd acquisition process)
S2 determination step (second determination step)
S4 Film value acquisition process (first acquisition process)
S5 Part of cell determination step (first determination step) S6 Part of cell determination step (first determination step)

Claims (12)

正極に生じるフッ化リチウム被膜の生成量を測定して得られる第1測定値を取得する第1取得部と、
予め求められた、正極に生じるフッ化リチウム被膜の第1範囲を保持する第1記憶部と、
前記第1測定値及び前記第1範囲に基づき、対象電池の再使用の適否を判定する第1判定部と、を備える、
非水電解液二次電池の再利用システム。
A first acquisition unit for acquiring a first measurement value obtained by measuring a production amount of a lithium fluoride film generated on the positive electrode;
A first storage unit that holds a first range of a lithium fluoride coating that is obtained in advance on the positive electrode,
A first determination unit that determines whether or not to reuse the target battery based on the first measurement value and the first range;
Non-aqueous electrolyte secondary battery reuse system.
電気抵抗を測定して得られる第2測定値を取得する第2取得部と、
予め求められた、電気抵抗に関する第2範囲を保持する第2記憶部と
前記第2測定値が前記第2範囲に属する場合には、前記第1判定部に対象電池の再使用の適否を判定させる第2判定部と、をさらに備える、
請求項1に記載の非水電解液二次電池の再利用システム。
A second acquisition unit for acquiring a second measurement value obtained by measuring electric resistance;
A second storage unit that holds a second range relating to electrical resistance that is obtained in advance, and if the second measurement value belongs to the second range, the first determination unit determines whether or not the target battery is to be reused. A second determination unit for causing
The reuse system of the non-aqueous electrolyte secondary battery according to claim 1.
前記生成量は、非水電解液二次電池である被検電池の正極に生じるフッ化リチウム被膜の生成量であり、
前記第1範囲は、予め求められた、非水電解液二次電池の正極に生じるフッ化リチウム被膜の生成量に関する範囲である、
請求項2に記載の非水電解液二次電池の再利用システム。
The production amount is the production amount of a lithium fluoride coating produced on the positive electrode of a test battery that is a non-aqueous electrolyte secondary battery,
The first range is a range related to the amount of lithium fluoride coating produced on the positive electrode of the non-aqueous electrolyte secondary battery, obtained in advance.
The reuse system of the non-aqueous electrolyte secondary battery according to claim 2.
前記第2測定値は、前記被検電池の電気抵抗を測定して得られる測定値であり、
前記第2範囲は、予め求められた、非水電解液二次電池の電気抵抗に関する範囲である、
請求項3に記載の非水電解液二次電池の再利用システム。
The second measurement value is a measurement value obtained by measuring the electric resistance of the test battery,
The second range is a range relating to the electrical resistance of the non-aqueous electrolyte secondary battery obtained in advance.
The reuse system of the non-aqueous electrolyte secondary battery according to claim 3.
前記第1範囲は、
予め求められた、非水電解液二次電池の正極のフッ化リチウム被膜の生成量と、非水電解液二次電池の電気抵抗とに関する第1相関データ、
及び予め求められた、非水電解液二次電池の電気抵抗に関する第3範囲に基づいて求められる、
請求項3又は4に記載の非水電解液二次電池の再利用システム。
The first range is:
First correlation data relating to the amount of lithium fluoride coating produced on the positive electrode of the nonaqueous electrolyte secondary battery and the electrical resistance of the nonaqueous electrolyte secondary battery, obtained in advance,
And calculated | required based on the 3rd range regarding the electrical resistance of the nonaqueous electrolyte secondary battery calculated | required previously,
The reuse system of the non-aqueous electrolyte secondary battery according to claim 3 or 4.
前記第1相関データは、予め求められた前記フッ化リチウム被膜の生成量及び予め求められた前記非水電解液二次電池の電気抵抗の回帰直線である、
請求項5に記載の非水電解液二次電池の再利用システム。
The first correlation data is a regression line of the generation amount of the lithium fluoride film obtained in advance and the electric resistance of the non-aqueous electrolyte secondary battery obtained in advance.
The reuse system of the nonaqueous electrolyte secondary battery according to claim 5.
予め求められた、非水電解液二次電池の使用スケジュールと、非水電解液二次電池の正極のフッ化リチウム被膜の生成量とに関する第2相関データを保持する第3記憶部をさらに備え、
前記第1判定部は、前記第1測定値、前記第1範囲、及び前記第2相関データに基づき、前記被検電池の残り使用可能スケジュールを推定する推定部と、
前記残り使用可能スケジュールに基づき、前記対象電池の再使用の適否を判定する補助判定部と、をさらに備える、
請求項3〜6のいずれか一項に記載の非水電解液二次電池の再利用システム。
A third storage unit that holds second correlation data regarding a use schedule of the non-aqueous electrolyte secondary battery and a generation amount of the lithium fluoride film on the positive electrode of the non-aqueous electrolyte secondary battery, which are obtained in advance; ,
The first determination unit is configured to estimate a remaining usable schedule of the test battery based on the first measurement value, the first range, and the second correlation data;
An auxiliary determination unit that determines whether or not the target battery can be reused based on the remaining usable schedule; and
The reuse system of the non-aqueous electrolyte secondary battery according to any one of claims 3 to 6.
前記使用スケジュールは予め求められた、非水電解液二次電池の使用開始時からの経過期間であり、
前記使用可能スケジュールは前記被検電池の残り使用可能期間である、
請求項7に記載の非水電解液二次電池の再利用システム。
The use schedule is an elapsed period from the start of use of the non-aqueous electrolyte secondary battery obtained in advance,
The usable schedule is a remaining usable period of the test battery.
The reuse system of the nonaqueous electrolyte secondary battery according to claim 7.
前記被検電池の使用環境温度を測定して得られる第3測定値を取得する第3取得部と、
予め求められた、非水電解液二次電池の使用環境温度と、非水電解液二次電池の正極のフッ化リチウム被膜の生成速度とに関する第3相関データを保持する第4記憶部と、を備え、
前記推定部は、さらに前記第3測定値及び前記第3相関データに基づき、前記残り使用可能期間を推定する、
請求項8に記載の非水電解液二次電池の再利用システム。
A third acquisition unit for acquiring a third measurement value obtained by measuring a use environment temperature of the test battery;
A fourth storage unit that holds third correlation data relating to the use environment temperature of the non-aqueous electrolyte secondary battery obtained in advance and the generation rate of the lithium fluoride coating on the positive electrode of the non-aqueous electrolyte secondary battery; With
The estimation unit further estimates the remaining usable period based on the third measurement value and the third correlation data.
The reuse system of the nonaqueous electrolyte secondary battery according to claim 8.
前記対象電池は、前記被検電池の属している電池集合体内に属している他の電池である、請求項3〜9のいずれか一項に記載の非水電解液二次電池の再利用システム。   The reuse system for a nonaqueous electrolyte secondary battery according to any one of claims 3 to 9, wherein the target battery is another battery belonging to a battery assembly to which the test battery belongs. . 正極に生じるフッ化リチウム被膜の生成量を測定して得られる第1測定値を取得する第1取得工程と、
前記第1測定値及び予め求められた、正極に生じるフッ化リチウム被膜の第1範囲に基づき、対象電池の再使用の適否を判定する第1判定工程と、を備える、
非水電解液二次電池の再利用手法判定方法。
A first acquisition step of acquiring a first measurement value obtained by measuring the amount of lithium fluoride coating produced on the positive electrode;
A first determination step of determining whether or not to reuse the target battery based on the first measurement value and the first range of the lithium fluoride film generated on the positive electrode determined in advance.
Non-aqueous electrolyte secondary battery reuse method determination method.
電気抵抗を測定して得られる第2測定値を取得する第2取得工程と、
前記第2測定値が第2範囲に属するか否かを判定する第2判定工程とをさらに備え、
前記第2測定値が前記第2範囲に属する電池に対して前記第1判定工程を実施する、
請求項11に記載の非水電解液二次電池の再利用手法判定方法。
A second acquisition step of acquiring a second measurement value obtained by measuring electric resistance;
A second determination step of determining whether or not the second measurement value belongs to a second range,
Performing the first determination step on the battery in which the second measurement value belongs to the second range;
The reuse method determination method of the non-aqueous electrolyte secondary battery according to claim 11.
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