JP6658342B2

JP6658342B2 - Battery system

Info

Publication number: JP6658342B2
Application number: JP2016127586A
Authority: JP
Inventors: 高橋　賢司; 賢司高橋
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2016-06-28
Filing date: 2016-06-28
Publication date: 2020-03-04
Anticipated expiration: 2036-06-28
Also published as: JP2018006027A

Description

この発明は、電池システムに関し、特に、ニッケル水素電池の再利用の可否を判定する電池システムに関する。 The present invention relates to a battery system, and more particularly, to a battery system that determines whether a nickel-metal hydride battery can be reused.

特開２０１１−２３３４２３号公報（特許文献１）は、ニッケル正極を備えるアルカリ蓄電池（ニッケル水素電池）を開示する。ニッケル正極内においてＮｉ_２Ｏ_３Ｈが生成されると、電池の満充電容量が低下する。このアルカリ蓄電池においては、ニッケル正極の長さ及び高さ（幅）を適切に設計することによって、ニッケル正極内におけるＮｉ_２Ｏ_３Ｈの生成が抑制される。このアルカリ蓄電池によれば、ニッケル正極内におけるＮｉ_２Ｏ_３Ｈの生成が抑制されるため、アルカリ蓄電池の満充電容量の低下を抑制することができる（特許文献１参照）。 Japanese Patent Laying-Open No. 2011-233423 (Patent Document 1) discloses an alkaline storage battery (nickel-metal hydride battery) including a nickel positive electrode. When Ni ₂ O ₃ H is generated in the nickel positive electrode, the full charge capacity of the battery decreases. In this alkaline storage battery, by appropriately designing the length and height (width) of the nickel positive electrode, generation of Ni ₂ O ₃ H in the nickel positive electrode is suppressed. According to this alkaline storage battery, since the generation of Ni ₂ O ₃ H in the nickel positive electrode is suppressed, a decrease in the full charge capacity of the alkaline storage battery can be suppressed (see Patent Document 1).

特開２０１１−２３３４２３号公報JP 2011-233423 A

上述のように、ニッケル正極内にＮｉ_２Ｏ_３Ｈが生成されると、ニッケル水素電池の満充電容量が低下する。近年、ニッケル水素電池の再利用が注目されており、満充電容量が低下したとしてもニッケル水素電池を再利用することができる可能性がある。 As described above, when Ni ₂ O ₃ H is generated in the nickel positive electrode, the full charge capacity of the nickel-metal hydride battery decreases. In recent years, re-use of nickel-metal hydride batteries has attracted attention, and there is a possibility that nickel-metal hydride batteries can be reused even when the full charge capacity is reduced.

しかしながら、ニッケル水素電池の再利用可否を判定する場合に、改めてＮｉ_２Ｏ_３Ｈの総生成量を測定する必要があるとすると、そのための工数及びコスト負担が大きくなり再利用可否の判定が困難になる。 However, if it is necessary to measure the total amount of Ni ₂ O ₃ H again when judging the reusability of a nickel-metal hydride battery, the man-hour and cost burden for that need to be measured again, making it difficult to judge the reusability. become.

この発明は、このような問題を解決するためになされたものであって、その目的は、ニッケル正極内にＮｉ_２Ｏ_３Ｈが生成されることにより満充電容量が低下したニッケル水素電池の再利用可否を容易に判定することできる電池システムを提供することである。 The present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to provide a rechargeable nickel-metal hydride battery having a reduced full charge capacity due to generation of Ni ₂ O ₃ H in a nickel positive electrode. An object of the present invention is to provide a battery system capable of easily determining availability.

この発明のある局面に従う電池システムは、ニッケル水素電池と、制御装置とを備える。制御装置は、メモリを含み、ニッケル水素電池の再利用の可否を判定する。メモリは、ニッケル水素電池の電圧及び温度と、ニッケル水素電池の正極内におけるＮｉ_２Ｏ_３Ｈの生成量との関係を示すデータを記憶する。制御装置は、ニッケル水素電池の使用中に、ニッケル水素電池の電圧及び温度並びに上記データを用いることによって、ニッケル水素電池の正極内におけるＮｉ_２Ｏ_３Ｈの生成量を推定する。制御装置は、推定された生成量を用いて、ニッケル水素電池の再利用の可否を判定する。 A battery system according to an aspect of the present invention includes a nickel-metal hydride battery and a control device. The control device includes a memory and determines whether the nickel-metal hydride battery can be reused. The memory stores data indicating the relationship between the voltage and temperature of the nickel-metal hydride battery and the amount of Ni ₂ O ₃ H generated in the positive electrode of the nickel-metal hydride battery. The control device estimates the amount of Ni ₂ O ₃ H generated in the positive electrode of the nickel-metal hydride battery by using the voltage and temperature of the nickel-metal hydride battery and the above data during use of the nickel-metal hydride battery. The control device determines whether the nickel-metal hydride battery can be reused using the estimated amount of generation.

この電池システムにおいては、Ｎｉ_２Ｏ_３Ｈの生成量がニッケル水素電池の使用中に推定される。そして、ニッケル水素電池の再利用可否の判定に、その推定されたＮｉ_２Ｏ_３Ｈの生成量が用いられる。したがって、この電池システムによれば、再利用可否の判定時にＮｉ_２Ｏ_３Ｈの生成量を改めて測定しなくても、ニッケル水素電池の使用中に推定されたＮｉ_２Ｏ_３Ｈの生成量を用いることによりニッケル水素電池の再利用可否を容易に判定することができる。 In this battery system, the amount of generated Ni ₂ O ₃ H is estimated during use of the nickel-metal hydride battery. Then, the estimated amount of generated Ni ₂ O ₃ H is used to determine whether the nickel-metal hydride battery can be reused. Therefore, according to this battery system, even without newly measured the amount of Ni 2 _O 3 _H during determination of reusability, the production amount of the estimated Ni 2 _O 3 _H during use of the nickel hydrogen battery By using this, it is possible to easily determine whether the nickel-metal hydride battery can be reused.

この発明によれば、ニッケル正極内にＮｉ_２Ｏ_３Ｈが生成されることにより満充電容量が低下したニッケル水素電池の再利用可否を容易に判定することできる電池システムを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a battery system that can easily determine whether a nickel-metal hydride battery whose full charge capacity has been reduced due to generation of Ni ₂ O ₃ H in a nickel positive electrode can be reused or not.

実施の形態１に従う電池システムが搭載される車両の構成を概略的に示す図である。FIG. 1 schematically shows a configuration of a vehicle on which a battery system according to a first embodiment is mounted. 監視ユニットの詳細な構成図である。It is a detailed block diagram of a monitoring unit. 正極内におけるＮｉ_２Ｏ_３Ｈの存在比率と満充電容量との関係に関する実験結果の一例を示す図である。Is a diagram showing an example of experimental results on the relationship between the presence ratio and the full charge capacity of Ni 2 _O 3 _H in the positive electrode. 第１の実験における処理手順を示すフローチャートである。9 is a flowchart illustrating a processing procedure in a first experiment. 意図的にニッケル水素電池にＮｉ_２Ｏ_３Ｈを多く生成させた正極のＸ線回折法による分析結果（回折パターン）の一例を示す図である。Is a diagram illustrating an example of a deliberately NiMH batteries Ni 2 _O 3 _H analysis result by the number X-ray diffraction method of the positive electrode was produced (diffraction pattern). 第１の実験によって求められた、試料内のＮｉ_２Ｏ_３Ｈの割合と、Ｘ線回折法におけるピーク面積比との関係の一例を示す図である。FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a relationship between a ratio of Ni ₂ O ₃ H in a sample and a peak area ratio in an X-ray diffraction method, obtained by a first experiment. 第２の実験における処理手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the processing procedure in a 2nd experiment. 第２の実験によって得られた結果がまとめられたマップの一例を示す図である。It is a figure showing an example of a map in which the result obtained by the 2nd experiment was put together. 組電池の再利用可否の判定処理手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the determination processing procedure of reusability of an assembled battery. 組電池の再利用手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the reuse procedure of an assembled battery. 実施の形態２における、組電池の再利用手順を示すフローチャートである。9 is a flowchart illustrating a procedure for reusing a battery pack according to the second embodiment.

以下、この発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一又は相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding portions have the same reference characters allotted, and description thereof will not be repeated.

［実施の形態１］
（電池システムの構成）
図１は、本実施の形態１に従う電池システム２が搭載される車両１の構成を概略的に示す図である。以下では、車両１がハイブリッド車両である場合について説明するが、本実施の形態１による電池システム２は、ハイブリッド車両に搭載されるものに限定されず、ニッケル水素電池を搭載した車両全般、さらには車両以外の用途にも適用可能である。 [Embodiment 1]
(Configuration of battery system)
FIG. 1 is a diagram schematically showing a configuration of a vehicle 1 on which battery system 2 according to the first embodiment is mounted. Hereinafter, the case where vehicle 1 is a hybrid vehicle will be described. However, battery system 2 according to the first embodiment is not limited to a vehicle mounted on a hybrid vehicle, but is applicable to all vehicles equipped with nickel-metal hydride batteries, It is also applicable to uses other than vehicles.

図１を参照して、車両１は、電池システム２と、パワーコントロールユニット（ＰＣＵ：Power Control Unit）３０と、モータジェネレータ（ＭＧ：Motor Generator）４１，４２と、エンジン５０と、動力分割機構６０と、駆動軸７０と、駆動輪８０とを備える。電池システム２は、組電池１０と、監視ユニット２０と、電子制御装置（ＥＣＵ：Electronic Control Unit）１００とを備える。 Referring to FIG. 1, vehicle 1 includes a battery system 2, a power control unit (PCU) 30, motor generators (MG: Motor Generators) 41 and 42, an engine 50, and a power split device 60. , A drive shaft 70 and a drive wheel 80. The battery system 2 includes a battery pack 10, a monitoring unit 20, and an electronic control unit (ECU: Electronic Control Unit) 100.

エンジン５０は、空気と燃料との混合気を燃焼させたときに生じる燃焼エネルギによって、クランクシャフトを回転させる駆動力を発生する。ＭＧ４１，４２は、発電機としても電動機としても機能する。 The engine 50 generates a driving force for rotating a crankshaft by combustion energy generated when combusting a mixture of air and fuel. MGs 41 and 42 function as both a generator and a motor.

ＭＧ４１は、主として、動力分割機構６０を通じて伝達されるエンジン５０の出力の一部を用いて発電する発電機として動作する。ＭＧ４１が発電した電力は、ＰＣＵ３０を通じてＭＧ４２又は組電池１０に供給される。 MG 41 mainly operates as a generator that generates electric power by using a part of the output of engine 50 transmitted through power split device 60. The power generated by MG 41 is supplied to MG 42 or battery pack 10 through PCU 30.

ＭＧ４２は、組電池１０からの電力及びＭＧ４１の発電電力の少なくとも一方によって駆動される。ＭＧ４２の駆動力は、駆動軸７０に伝達される。また、車両１の制動時には、ＭＧ４２は、駆動輪８０の回転力により駆動されることによって発電機として動作する。ＭＧ４１，４２の発電電力は、ＰＣＵ３０を通じて組電池１０に充電される。 MG 42 is driven by at least one of the power from battery pack 10 and the power generated by MG 41. The driving force of MG 42 is transmitted to drive shaft 70. When the vehicle 1 is braked, the MG 42 operates as a generator by being driven by the rotational force of the drive wheels 80. The power generated by MGs 41 and 42 is charged to battery pack 10 through PCU 30.

組電池１０は、ＭＧ４１，４２を駆動するための電力を蓄える。組電池１０は、直列に接続された複数のニッケル水素単電池（単セル）を含む。監視ユニット２０は、電圧センサ群２１と、電流センサ２２と、温度センサ群２３とを含む。電圧センサ群２１及び温度センサ群２３は、複数の電圧センサ及び複数の温度センサをそれぞれ含む（後述）。 Battery pack 10 stores electric power for driving MGs 41 and 42. The assembled battery 10 includes a plurality of nickel-metal hydride cells (single cells) connected in series. The monitoring unit 20 includes a voltage sensor group 21, a current sensor 22, and a temperature sensor group 23. The voltage sensor group 21 and the temperature sensor group 23 include a plurality of voltage sensors and a plurality of temperature sensors, respectively (described later).

図２は、監視ユニット２０の詳細な構成図である。図２を参照して、組電池１０は、複数のニッケル水素単電池１０Ｂ１〜１０ＢＸを含む。電圧センサ群２１は、複数の電圧センサ２１Ｂ１〜２１ＢＸを含む。温度センサ群２３は、複数の温度センサ２３Ｂ１〜２３ＢＸを含む。 FIG. 2 is a detailed configuration diagram of the monitoring unit 20. Referring to FIG. 2, assembled battery 10 includes a plurality of nickel-metal hydride cells 10B1 to 10BX. Voltage sensor group 21 includes a plurality of voltage sensors 21B1 to 21BX. Temperature sensor group 23 includes a plurality of temperature sensors 23B1 to 23BX.

電圧センサ２１Ｂ１〜２１ＢＸは、ニッケル水素単電池１０Ｂ１〜１０ＢＸの端子間電圧（電圧ＶＢｉ（「ｉ」は、１〜Ｘのいずれかの自然数である。））をそれぞれ検出する。電流センサ２２は、組電池１０の充放電電流（電流ＩＢ）を検出する。温度センサ２３Ｂ１〜２３ＢＸは、ニッケル水素単電池１０Ｂ１〜１０ＢＸの温度（温度ＴＢｉ）をそれぞれ検出する。各センサは、検出結果を示す信号をＥＣＵ１００に出力する。 The voltage sensors 21B1 to 21BX detect voltages between terminals of the nickel-metal hydride cells 10B1 to 10BX (voltage VBi (“i” is a natural number of any of 1 to X)). The current sensor 22 detects a charge / discharge current (current IB) of the battery pack 10. The temperature sensors 23B1 to 23BX detect the temperatures (temperatures TBi) of the nickel-metal hydride cells 10B1 to 10BX, respectively. Each sensor outputs a signal indicating the detection result to ECU 100.

再び図１を参照して、ＰＣＵ３０は、ＥＣＵ１００からのスイッチング指令に従って、組電池１０とＭＧ４１，４２との間で双方向の電力変換を実行するように構成される。ＰＣＵ３０は、ＭＧ４１，４２の状態をそれぞれ別々に制御可能に構成されており、たとえば、ＭＧ４１を回生（発電）状態にしつつ、ＭＧ４２を力行状態にすることができる。 Referring to FIG. 1 again, PCU 30 is configured to execute bidirectional power conversion between battery pack 10 and MGs 41 and 42 in accordance with a switching command from ECU 100. PCU 30 is configured to be able to control the states of MGs 41 and 42 separately, and for example, can place MG 42 in a powering state while MG 41 is in a regenerative (power generation) state.

ＥＣＵ１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）と、入出力インターフェイスと（いずれも図示せず）、メモリ１０５とを含んで構成される。ＥＣＵ１００は、各センサからの信号及びメモリ１０５に記憶された情報に基づいてエンジン５０及びＰＣＵ３０を制御することによって、組電池１０の充放電を制御する。 The ECU 100 includes a CPU (Central Processing Unit), an input / output interface (both are not shown), and a memory 105. The ECU 100 controls charging and discharging of the battery pack 10 by controlling the engine 50 and the PCU 30 based on signals from the sensors and information stored in the memory 105.

（ニッケル水素電池の再利用可否判定）
組電池１０に高電圧が印加されると、組電池１０の正極内にＮｉ_２Ｏ_３Ｈが生成される。また、特に高温環境下でＮｉ_２Ｏ_３Ｈの生成は顕著である。すなわち、組電池１０の使用状況に応じて、Ｎｉ_２Ｏ_３Ｈは正極内に徐々に蓄積される。正極内に蓄積されるＮｉ_２Ｏ_３Ｈが増加するほど、組電池１０の満充電容量は低下する。 (Judgment of reusability of nickel-metal hydride battery)
When a high voltage is applied to the battery pack 10, Ni ₂ O ₃ H is generated in the positive electrode of the battery pack 10. Also, generation of Ni ₂ O ₃ H is remarkable particularly in a high-temperature environment. That is, Ni ₂ O ₃ H gradually accumulates in the positive electrode in accordance with the use state of the battery pack 10. As the Ni ₂ O ₃ H stored in the positive electrode increases, the full charge capacity of the battery pack 10 decreases.

図３は、正極内におけるＮｉ_２Ｏ_３Ｈの存在比率と満充電容量との関係に関する実験結果の一例を示す図である。図３を参照して、横軸は正極内におけるＮｉ_２Ｏ_３Ｈの存在比率を示し、縦軸は満充電容量を示す。この実験結果から、Ｎｉ_２Ｏ_３Ｈの存在比率が高まると満充電容量が低下することが分かる。 FIG. 3 is a diagram illustrating an example of an experimental result regarding the relationship between the abundance ratio of Ni ₂ O ₃ H in the positive electrode and the full charge capacity. Referring to FIG. 3, the abscissa indicates the abundance ratio of Ni ₂ O ₃ H in the positive electrode, and the ordinate indicates the full charge capacity. From this experimental result, it can be seen that the full charge capacity decreases as the proportion of Ni ₂ O ₃ H increases.

近年、ニッケル水素電池の再利用が注目されており、満充電容量が低下したとしても組電池１０を再利用することができる可能性がある。しかしながら、組電池１０の再利用判定をする場合に改めて正極内におけるＮｉ_２Ｏ_３Ｈの総生成量を測定する必要があるとすると、そのための工数及びコストの負担が大きくなり再利用可否の判定が困難になる。 In recent years, attention has been paid to the reuse of nickel-metal hydride batteries, and there is a possibility that the assembled battery 10 can be reused even if the full charge capacity is reduced. However, if it is necessary to measure the total production amount of Ni ₂ O ₃ H in the positive electrode again when the reuse determination of the battery pack 10 is performed, the man-hour and cost burden for the measurement become large, and the determination of reusability is made. Becomes difficult.

そこで、本実施の形態１に従う電池システム２においては、以下の構成が採用される。メモリ１０５は、組電池１０の電圧及び温度と、正極内におけるＮｉ_２Ｏ_３Ｈの生成量との関係を示すマップ（データ）を記憶する。ＥＣＵ１００は、組電池１０の使用中（たとえば、車両１のシステム作動中）に、組電池１０の電圧及び温度並びに上記マップを用いることによって、Ｎｉ_２Ｏ_３Ｈの生成量を推定する。ＥＣＵ１００は、推定された生成量を用いて、組電池１０の再利用の可否を判定する。 Therefore, the following configuration is employed in battery system 2 according to the first embodiment. The memory 105 stores a map (data) indicating the relationship between the voltage and temperature of the battery pack 10 and the amount of Ni ₂ O ₃ H generated in the positive electrode. The ECU 100 estimates the generation amount of Ni ₂ O ₃ H by using the voltage and the temperature of the battery pack 10 and the above map while the battery pack 10 is being used (for example, while the system of the vehicle 1 is operating). The ECU 100 determines whether the assembled battery 10 can be reused using the estimated amount of generation.

電池システム２においては、Ｎｉ_２Ｏ_３Ｈの生成量が組電池１０の使用中に推定される。そして、組電池１０の再利用可否の判定に、その推定されたＮｉ_２Ｏ_３Ｈの生成量が用いられる。したがって、電池システム２によれば、再利用可否の判定時にＮｉ_２Ｏ_３Ｈの生成量を改めて測定しなくても、組電池１０の使用中に推定されたＮｉ_２Ｏ_３Ｈの生成量を用いることにより組電池１０の再利用可否を容易に判定することができる。 In the battery system 2, the generation amount of Ni ₂ O ₃ H is estimated during use of the battery pack 10. The estimated amount of generated Ni ₂ O ₃ H is used to determine whether the assembled battery 10 can be reused. Therefore, according to the battery system 2, even when the determination of reusability without newly measured the amount of Ni 2 _O 3 _H, the production amount of the estimated Ni 2 _O 3 _H during use of the battery pack 10 By using this, it is possible to easily determine whether the battery pack 10 can be reused.

上述のマップは、複数の実験を通じて予め作成される。以下に、マップの作成方法についてまず説明し、その後、組電池１０の再利用について説明する。 The above-described map is created in advance through a plurality of experiments. Hereinafter, a method of creating the map will be described first, and then, the reuse of the battery pack 10 will be described.

（マップ作成）
マップ作成のための実験は、たとえば次の順に行なわれる。まず、正極内のＮｉ_２Ｏ_３Ｈの混入量と、Ｘ線回折法を用いて正極を分析した場合のピーク面積比との関係を調べるための実験（以下「第１の実験」とも称する。）が行なわれる。その後、耐久試験（後述）を経たニッケル水素単電池及び第１の実験の結果を用いて、耐久条件（電圧及び温度）と、正極内におけるＮｉ_２Ｏ_３Ｈの生成量との関係を調べるための実験（以下「第２の実験」とも称する。）が行なわれる。第２の実験においては、最終的に、耐久条件（電圧及び温度）と、ニッケル水素単電池におけるＮｉ_２Ｏ_３Ｈの単位時間当たりの生成量との関係を示すマップが作成される。以下、第１及び第２の実験について順に説明する。 (Map creation)
An experiment for creating a map is performed, for example, in the following order. First, an experiment (hereinafter also referred to as a “first experiment”) for examining the relationship between the amount of Ni ₂ O ₃ H mixed in the positive electrode and the peak area ratio when the positive electrode is analyzed using the X-ray diffraction method. ) Is performed. Then, using a nickel-hydrogen cell subjected to a durability test (described later) and the results of the first experiment, to examine the relationship between the durability conditions (voltage and temperature) and the amount of Ni ₂ O ₃ H generated in the positive electrode. (Hereinafter, also referred to as “second experiment”). In the second experiment, a map showing the relationship between the endurance conditions (voltage and temperature) and the amount of Ni ₂ O ₃ H generated per unit time in the nickel-metal hydride battery is finally created. Hereinafter, the first and second experiments will be described in order.

図４は、第１の実験における処理手順を示すフローチャートである。図４を参照して、このフローチャートに示される処理は、実験者により行なわれる。 FIG. 4 is a flowchart illustrating a processing procedure in the first experiment. Referring to FIG. 4, the processing shown in this flowchart is performed by an experimenter.

実験者は、新品の電極（正極）粉末に所定量（たとえば、所定量Ｑ１）のＮｉ_２Ｏ_３Ｈ粉末を均一に混ぜ込んだ試料を作製する（ステップＳ１００）。その後、実験者は、Ｘ線回折法により試料の分析を行なう（ステップＳ１１０）。具体的には、実験者は、予め定めた回折角度のＸ線のピーク面積を測定する。Ｘ線の回折角度をどのように定めるかについて次に説明する。 The experimenter prepares a sample in which a predetermined amount (for example, a predetermined amount Q1) of Ni ₂ O ₃ H powder is uniformly mixed with a new electrode (positive electrode) powder (step S100). Thereafter, the experimenter analyzes the sample by the X-ray diffraction method (Step S110). Specifically, the experimenter measures the peak area of the X-ray at a predetermined diffraction angle. Next, how to determine the X-ray diffraction angle will be described.

図５には、意図的に組電池１０にＮｉ_２Ｏ_３Ｈを多く生成させた後、Ｘ線回折法によって正極を分析した結果（回折パターン）を一例として示す。図５を参照して、横軸は回折角度（２θ）を示し、縦軸は回折強度を示す。極端にＮｉ_２Ｏ_３Ｈを生成させた正極の完全放電時には、Ｎｉ_２Ｏ_３Ｈ、β−Ｎｉ（ＯＨ）_２、及び金属Ｎｉ（集電体）が含まれ得る。なお、完全放電されていない場合は、β−ＮｉＯＯＨも含まれ得る。 FIG. 5 shows an example of a result (diffraction pattern) of intentionally generating a large amount of Ni ₂ O ₃ H in the battery pack 10 and then analyzing the positive electrode by an X-ray diffraction method. Referring to FIG. 5, the horizontal axis represents the diffraction angle (2θ), and the vertical axis represents the diffraction intensity. During extremely full discharge of the positive electrode to produce a _{_{_{_{Ni 2 O 3 H, Ni 2}}}} O 3 H, β-Ni (OH) 2, and the metal Ni (collector) it may include. If the battery is not completely discharged, β-NiOOH may be included.

「◇」の位置に対応する回折角度における回折ピークは、Ｎｉ_２Ｏ_３Ｈによる回折の影響を含む。「○」の位置に対応する回折角度における回折ピークは、β−Ｎｉ（ＯＨ）_２による回折の影響を含む。「×」の位置に対応する回折角度における回折ピークは、金属Ｎｉによる回折の影響を含む。 The diffraction peak at the diffraction angle corresponding to the position of “◇” includes the influence of the diffraction by Ni ₂ O ₃ H. The diffraction peak at the diffraction angle corresponding to the position of “○” includes the influence of diffraction by β-Ni (OH) ₂ . The diffraction peak at the diffraction angle corresponding to the position of “x” includes the influence of diffraction by metal Ni.

たとえば、回折角度Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３、及びＤ４における回折ピークは、主にＮｉ_２Ｏ_３Ｈ（「◇」）による回折の影響を受け、その他の化合物による回折の影響をほとんど受けない。したがって、実験者は、Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３、及びＤ４のいずれかの回折角度のＸ線を用いることにより、Ｎｉ_２Ｏ_３Ｈに起因する回折ピークの面積を測定することができる。本実施の形態１においては、たとえば、回折角度Ｄ１のＸ線ピークがＸ線回折法による分析に用いられる。また、たとえば、回折角度Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３、及びＤ４の合算面積をＸ線回折法における分析に用いてもよい。 For example, the diffraction peaks at the diffraction angles D1, D2, D3, and D4 are mainly affected by diffraction by Ni ₂ O ₃ H (“◇”), and are hardly affected by diffraction by other compounds. Therefore, the experimenter can measure the area of the diffraction peak caused by Ni ₂ O ₃ H by using X-rays having any of the diffraction angles D1, D2, D3, and D4. In the first embodiment, for example, the X-ray peak at the diffraction angle D1 is used for analysis by the X-ray diffraction method. Further, for example, the total area of the diffraction angles D1, D2, D3, and D4 may be used for analysis in the X-ray diffraction method.

再び図４を参照して、ステップＳ１１０においてＸ線回折法による試料の分析が行なわれると、実験者は、分析結果である回折角度Ｄ１におけるピーク面積を記録する（ステップＳ１２０）。以上のように、ステップＳ１００〜Ｓ１２０の処理を通じて、所定量（たとえば、所定量Ｑ１）のＮｉ_２Ｏ_３Ｈが試料内に混入している場合の、回折角度Ｄ１におけるピーク面積が求められる。 Referring again to FIG. 4, when the sample is analyzed by the X-ray diffraction method in step S110, the experimenter records the peak area at diffraction angle D1 as the analysis result (step S120). As described above, the peak area at the diffraction angle D1 when a predetermined amount (for example, the predetermined amount Q1) of Ni ₂ O ₃ H is mixed in the sample is obtained through the processing of steps S100 to S120.

次に、Ｎｉ_２Ｏ_３Ｈと同様、Ｎｉ（ＯＨ）_２に帰属される回折ピーク（たとえば、図５に示したＤ’１，Ｄ’２）に着目して、Ｎｉ_２Ｏ_３Ｈが所定量（Ｑ１）混入されたときのＤ’１面積を算出する。 Next, similarly to Ni ₂ O ₃ H, focusing on diffraction peaks (for example, D′ 1 and D′ 2 shown in FIG. 5) attributed to Ni (OH) ₂ , Ni ₂ O ₃ H Calculate the D'1 area when mixed in a fixed amount (Q1).

第１の実験においては、試料内に混入するＮｉ_２Ｏ_３Ｈの量を変更して（たとえば、所定量Ｑ２，Ｑ３等）、ステップＳ１００〜Ｓ１２０の処理が複数回行なわれる。その結果、試料内のＮｉ_２Ｏ_３Ｈの割合（Ｎｉ_２Ｏ_３Ｈ量／（Ｎｉ（ＯＨ）_２量＋Ｎｉ_２Ｏ_３Ｈ量））と、回折角度Ｄ１におけるピーク面積比（Ｄ１／（Ｄ１＋Ｄ’１））との関係を求めることができる。 In the first experiment, the amount of Ni ₂ O ₃ H mixed into the sample is changed (for example, predetermined amounts Q2, Q3, etc.), and the processes of steps S100 to S120 are performed a plurality of times. As a result, the ratio of Ni ₂ O ₃ H in the sample (the amount of Ni ₂ O ₃ H / (the amount of Ni (OH) ₂ + the amount of Ni ₂ O ₃ H)) and the peak area ratio at the diffraction angle D1 (D1 / (D1 + D) '1)) can be obtained.

図６は、第１の実験を通じて求められた、試料内のＮｉ_２Ｏ_３Ｈの割合と、Ｘ線回折法におけるピーク面積比との関係の一例を示す図である。図６を参照して、横軸は試料内のＮｉ_２Ｏ_３Ｈの割合（Ｎｉ_２Ｏ_３Ｈ量／（Ｎｉ（ＯＨ）_２量＋Ｎｉ_２Ｏ_３Ｈ量））を示し、縦軸はＸ線回折法におけるピーク面積比（Ｄ１／（Ｄ１＋Ｄ’１））を示す。 FIG. 6 is a diagram showing an example of the relationship between the ratio of Ni ₂ O ₃ H in the sample and the peak area ratio in the X-ray diffraction method, which was obtained through the first experiment. Referring to FIG. 6, the abscissa indicates the ratio of Ni ₂ O ₃ H in the sample (Ni ₂ O ₃ H amount / (Ni (OH) ₂ amount + Ni ₂ O ₃ H amount)), and the ordinate indicates X. The peak area ratio (D1 / (D1 + D'1)) in the line diffraction method is shown.

試料内に所定量Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３のＮｉ_２Ｏ_３Ｈを混入させた場合には、回折角度Ｄ１におけるピーク面積比がそれぞれＳ１，Ｓ２，Ｓ３となった。以上の実験結果から、試料内のＮｉ_２Ｏ_３Ｈの割合と回折角度Ｄ１におけるピーク面積比との関係として、たとえば、図６に示される関係を求めることができる。試料内のＮｉ_２Ｏ_３Ｈの割合と回折角度Ｄ１におけるピーク面積比との関係を求めることにより、第１の実験は終了する。なお、ここではピーク面積に基づいて図６の関係を規定したが、たとえば、ピーク強度に基づいて図６の関係を規定してもよい。 When predetermined amounts Q1, Q2, and Q3 of Ni ₂ O ₃ H were mixed in the sample, the peak area ratios at the diffraction angle D1 were S1, S2, and S3, respectively. From the above experimental results, for example, the relationship shown in FIG. 6 can be obtained as the relationship between the ratio of Ni ₂ O ₃ H in the sample and the peak area ratio at the diffraction angle D1. The first experiment is completed by determining the relationship between the ratio of Ni ₂ O ₃ H in the sample and the peak area ratio at the diffraction angle D1. Although the relationship in FIG. 6 is defined here based on the peak area, the relationship in FIG. 6 may be defined based on the peak intensity, for example.

図７は、第２の実験における処理手順を示すフローチャートである。図７を参照して、このフローチャートに示される処理は、実験者により行なわれる。 FIG. 7 is a flowchart illustrating a processing procedure in the second experiment. Referring to FIG. 7, the processing shown in this flowchart is performed by an experimenter.

実験者は、耐久条件（電圧及び温度）を設定した上で、新品の組電池１０内の単セルについて耐久試験を行なう（ステップＳ２００）。たとえば、この耐久試験において、単セルは、恒温槽内に設けられた充電システムに設置される。恒温槽内の温度は、実験者により設定された温度に維持される。そして、一定電圧による単セルの充電が行なわれる。この一定電圧のうち、金属抵抗により上昇する電圧は、単セルの正極内におけるＮｉ_２Ｏ_３Ｈの生成に寄与しないと考えられる。 After setting the durability conditions (voltage and temperature), the experimenter performs a durability test on a single cell in the new assembled battery 10 (step S200). For example, in the durability test, the single cell is installed in a charging system provided in a thermostat. The temperature in the thermostat is maintained at the temperature set by the experimenter. Then, the single cell is charged with a constant voltage. Among these constant voltages, the voltage that increases due to the metal resistance is considered not to contribute to the generation of Ni ₂ O ₃ H in the positive electrode of the single cell.

耐久試験は、たとえば、単セルのＳＯＣ値が所定範囲内（たとえば、５０％〜８０％）に収まるように、所定時間の充電と所定時間の放電とを繰り返すことにより行なわれる。所定範囲は、たとえば、電池システム２においてＳＯＣ値が制御される制御範囲である。なお、耐久試験は、たとえば、全体として数日〜数ヵ月かけて行なわれる。 The durability test is performed, for example, by repeating charging for a predetermined time and discharging for a predetermined time so that the SOC value of a single cell falls within a predetermined range (for example, 50% to 80%). The predetermined range is, for example, a control range in which the SOC value is controlled in battery system 2. The durability test is performed over several days to several months as a whole, for example.

ステップＳ２００において耐久試験が終了すると、実験者は、セルを解体して正極を取り出し、Ｘ線回折法による分析を行なう（ステップＳ２１０）。その後、実験者は、電極内のＮｉ_２Ｏ_３Ｈの割合とＸ線回折法におけるピーク面積比との関係（第１の実験において導出（図６））と、分析結果であるピーク面積比とを用いることによって、ニッケル水素単電池におけるＮｉ_２Ｏ_３Ｈの単位時間当たりの生成量を推定する（ステップＳ２２０）。 When the durability test is completed in step S200, the experimenter disassembles the cell, takes out the positive electrode, and performs analysis by the X-ray diffraction method (step S210). Thereafter, the experimenter determined the relationship between the ratio of Ni ₂ O ₃ H in the electrode and the peak area ratio in the X-ray diffraction method (derived in the first experiment (FIG. 6)), and the peak area ratio as the analysis result. Is used to estimate the amount of Ni ₂ O ₃ H generated per unit time in the nickel-metal hydride battery (step S220).

たとえば、ピーク面積がＳ１０である場合には、Ｎｉ_２Ｏ_３Ｈの生成比はＱ１０と推定される（図６）。推定されたＮｉ_２Ｏ_３Ｈの生成比（Ｑ１０）から算出することができるＮｉ_２Ｏ_３Ｈの生成量を耐久試験における総充電時間で除算することにより、ニッケル水素単電池におけるＮｉ_２Ｏ_３Ｈの単位充電時間当たりの生成量を算出することができる。なお、耐久試験の時間ではなく、耐久試験における総充電時間で除算が行なわれる理由は、Ｎｉ_２Ｏ_３Ｈは組電池１０にある程度の電圧が印加されなければ生成されず、放電時には生成されにくいものと考えられるからである。本実施の形態１において、単位時間は、たとえば１秒である。 For example, when the peak area is S10, the generation ratio of Ni ₂ O ₃ H is estimated to be Q10 (FIG. 6). By dividing the yield of the estimated _Ni 2 _{O 3} can be calculated from the H generation ratio (Q10) _Ni 2 _{O 3} H in the total charge time of durability test, _Ni 2 _{O 3} in the Ni-MH battery cells The amount of H generated per unit charge time can be calculated. The reason why the division is performed not by the duration of the durability test but by the total charging time in the durability test is that Ni ₂ O ₃ H is not generated unless a certain voltage is applied to the battery pack 10 and is not easily generated during discharge. This is because it is considered something. In the first embodiment, the unit time is, for example, one second.

その後、実験者は、ステップＳ２２０において推定されたＮｉ_２Ｏ_３Ｈの単位時間当たりの生成量を、設定された耐久条件（電池電圧及び電池温度）から導かれるセルの電圧及び温度における結果として記録する（ステップＳ２３０）。以上のように、ステップＳ２００〜Ｓ２３０の処理を通じて、設定された耐久条件における、ニッケル水素単電池でのＮｉ_２Ｏ_３Ｈの単位時間当たりの生成量が求められる。 Thereafter, the experimenter records the amount of Ni ₂ O ₃ H generated per unit time estimated in step S220 as a result at the cell voltage and temperature derived from the set endurance conditions (battery voltage and battery temperature). (Step S230). As described above, through the processing in steps S200 to S230, the amount of Ni ₂ O ₃ H generated per unit time in the nickel-metal hydride battery under the set durability condition is obtained.

第２の実験においては、耐久条件を変更して、ステップＳ２００〜Ｓ２３０の処理が複数回行なわれる。その結果、セルの電圧及び温度と、ニッケル水素単電池におけるＮｉ_２Ｏ_３Ｈの単位時間当たりの生成量との関係を求めることができる。これにより、第２の実験は終了する。 In the second experiment, the processing of steps S200 to S230 is performed a plurality of times while changing the durability condition. As a result, the relationship between the voltage and temperature of the cell and the amount of Ni ₂ O ₃ H generated per unit time in the nickel-metal hydride battery can be obtained. This ends the second experiment.

図８は、第２の実験を通じて得られた結果がまとめられたマップの一例を示す図である。図８を参照して、横軸は耐久条件の温度を示し、縦軸は耐久条件の電圧を示す。 FIG. 8 is a diagram illustrating an example of a map in which results obtained through the second experiment are summarized. Referring to FIG. 8, the horizontal axis indicates the temperature under the durability condition, and the vertical axis indicates the voltage under the durability condition.

マップ２００においては、セル温度（Ｔ０，Ｔ１，Ｔ２・・・）とセル電圧（Ｖ０，Ｖ１，Ｖ２・・・）との組み合わせごとに、ニッケル水素単電池におけるＮｉ_２Ｏ_３Ｈの単位時間当たりの生成量（Ｗ００，Ｗ０１，Ｗ１０・・・）が対応付けられている。なお、電圧（Ｖ０，Ｖ１，Ｖ２・・・）は、セル電圧から金属抵抗に由来する電圧上昇分が除かれた値である。Ｎｉ_２Ｏ_３Ｈの単位時間当たりの生成量（Ｗ００，Ｗ０１，Ｗ１０・・・）は、第２の実験を通じて得られた結果である。本実施の形態１に従う電池システム２においては、第１及び第２の実験を通じてマップ２００が予め作成され、作成されたマップ２００はメモリ１０５に記憶される。以下、マップ２００を用いることによる、組電池１０の再利用可否の判定処理手順及び再利用手順について順に説明する。 In the map 200, for each combination of cell temperature (T0, T1, T2 ···) and the cell voltage (V0, V1, V2 ···) , per _Ni 2 _{O 3} H unit of time in the nickel-hydrogen battery cells (W00, W01, W10,...) Are associated with each other. Note that the voltages (V0, V1, V2,...) Are values obtained by removing the voltage rise due to the metal resistance from the cell voltage. The amounts of Ni ₂ O ₃ H generated per unit time (W00, W01, W10...) Are the results obtained through the second experiment. In battery system 2 according to the first embodiment, map 200 is created in advance through the first and second experiments, and created map 200 is stored in memory 105. Hereinafter, a procedure for determining whether or not the battery pack 10 can be reused by using the map 200 and a procedure for reusing the battery pack 10 will be described in order.

（再利用可否の判定処理）
図９は、組電池１０の再利用可否の判定処理手順を示すフローチャートである。図９を参照して、このフローチャートに示される処理は、上記単位時間を１サイクルとしてＥＣＵ１００により繰り返し実行される。なお、１サイクル前に推定された各セル（１０Ｂ１〜１０ＢＸ）におけるＮｉ_２Ｏ_３Ｈの総生成量は、メモリ１０５に記憶されている。 (Reusability determination process)
FIG. 9 is a flowchart illustrating a procedure for determining whether the battery pack 10 can be reused. Referring to FIG. 9, the processing shown in this flowchart is repeatedly executed by ECU 100 with the unit time as one cycle. Note that the total amount of generated Ni ₂ O ₃ H in each cell (10B1 to 10BX) estimated one cycle before is stored in the memory 105.

ＥＣＵ１００は、ステップＳ３００〜Ｓ３３０の処理を繰り返し実行することにより、各セルにおけるＮｉ_２Ｏ_３Ｈの総生成量を順に更新する。これにより、各セルのＮｉ_２Ｏ_３Ｈに起因する劣化度合いが認識される。セルごとに劣化度合いを認識する理由は、組電池１０内の温度ばらつきにより、セルごとに劣化ばらつきが生じる可能性があるからである。たとえば、ステップＳ３００〜Ｓ３３０の処理は、車両１の走行中等の車両システムの作動中に実行される。 The ECU 100 sequentially updates the total generation amount of Ni ₂ O ₃ H in each cell by repeatedly executing the processing of steps S300 to S330. Thus, the degree of deterioration of each cell due to Ni ₂ O ₃ H is recognized. The reason why the degree of deterioration is recognized for each cell is that there is a possibility that a variation in deterioration occurs in each cell due to a temperature variation in the battery pack 10. For example, the processing of steps S300 to S330 is executed during operation of the vehicle system, such as while the vehicle 1 is running.

ＥＣＵ１００は、たとえば、ニッケル水素単電池１０Ｂ１に対応する電圧センサ２１Ｂ１及び温度センサ２３Ｂ１、並びに電流センサ２２から、電圧ＶＢ１、温度ＴＢ１、及び電流ＩＢを示す信号をそれぞれ取得する（ステップＳ３００）。ＥＣＵ１００は、電圧ＶＢ１から金属抵抗による電圧上昇分を減算した電圧を算出する。なお、電圧上昇分の電圧は、予め認識されている金属抵抗と電流ＩＢとに基づいて算出される。 ECU 100 obtains, for example, signals indicating voltage VB1, temperature TB1, and current IB from voltage sensor 21B1, temperature sensor 23B1, and current sensor 22 corresponding to nickel-metal hydride battery 10B1, respectively (step S300). The ECU 100 calculates a voltage obtained by subtracting the voltage increase due to the metal resistance from the voltage VB1. The voltage of the voltage increase is calculated based on the metal resistance and the current IB which are recognized in advance.

その後、ＥＣＵ１００は、メモリ１０５に記憶されたマップ２００を参照して、上記で算出された電圧及び温度ＴＢ１に対応する、ニッケル水素単電池におけるＮｉ_２Ｏ_３Ｈの単位時間当たりの生成量を示す情報を取得する（ステップＳ３１０）。ＥＣＵ１００は、メモリ１０５に記憶された１サイクル前の、ニッケル水素単電池１０Ｂ１におけるＮｉ_２Ｏ_３Ｈの総生成量に、ステップＳ３１０において算出されたＮｉ_２Ｏ_３Ｈの生成量を加算することにより、ニッケル水素単電池１０Ｂ１におけるＮｉ_２Ｏ_３Ｈの総生成量を更新する（ステップＳ３２０）。 After that, the ECU 100 refers to the map 200 stored in the memory 105 and indicates the amount of Ni ₂ O ₃ H generated per unit time in the nickel-metal hydride battery corresponding to the voltage and the temperature TB1 calculated above. Information is obtained (step S310). ECU 100 adds the generation amount of Ni ₂ O ₃ H calculated in step S310 to the total generation amount of Ni ₂ O ₃ H in nickel hydrogen single cell 10B1 one cycle before stored in memory 105. Then, the total amount of generated Ni ₂ O ₃ H in the nickel-metal hydride battery 10B1 is updated (step S320).

その後、ＥＣＵ１００は、すべてのニッケル水素単電池１０Ｂ１〜１０ＢＸにおいて、Ｎｉ_２Ｏ_３Ｈの総生成量が更新されたか否かを判定する（ステップＳ３３０）。いずれかのセルについてＮｉ_２Ｏ_３Ｈの総生成量が更新されていないと判定されると（ステップＳ３３０においてＮＯ）、処理は再びステップＳ３００に移行し、Ｎｉ_２Ｏ_３Ｈの総生成量が更新されていないセルに関して処理が継続される。 Thereafter, ECU 100 determines whether or not the total generation amount of Ni ₂ O ₃ H has been updated in all nickel-metal hydride cells 10B1 to 10BX (step S330). If it is determined that the total amount of Ni ₂ O ₃ H has not been updated for any of the cells (NO in step S330), the process proceeds to step S300 again, and the total amount of Ni ₂ O ₃ H generated Processing continues for cells that have not been updated.

すべてのセルにおいてＮｉ_２Ｏ_３Ｈの総生成量が更新されたと判定されると（ステップＳ３３０においてＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は、操作部（不図示）を通じて作業者（たとえば、車両１の使用者やリサイクル業者）から組電池１０の再利用可否判定の指示を受けたか否かを判定する（ステップＳ３４０）。再利用可否判定の指示を受けていないと判定されると（ステップＳ３４０においてＮＯ）、処理はリターンに移行する。 If it is determined that the total generation amount of Ni ₂ O ₃ H has been updated in all the cells (YES in step S330), ECU 100 transmits a worker (for example, a user of vehicle 1 or recycling) through an operation unit (not shown). It is determined whether or not an instruction to determine whether or not the assembled battery 10 can be reused is received from the (trader) (step S340). If it is determined that the instruction for reusability determination has not been received (NO in step S340), the process proceeds to return.

一方、再利用可否判定の指示を受けたと判定されると（ステップＳ３４０においてＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は、更新されたＮｉ_２Ｏ_３Ｈの総生成量がセルの各々において所定量Ｑ１以下であるか否かを判定する（ステップＳ３５０）。所定量Ｑ１は、たとえば、セルが再利用に値する最低限の満充電容量を有している場合のＮｉ_２Ｏ_３Ｈの総生成量である。 On the other hand, when it is determined that the instruction of the reusability determination has been received (YES in step S340), ECU 100 determines whether or not the total amount of updated Ni ₂ O ₃ H is equal to or less than predetermined amount Q1 in each of the cells. Is determined (step S350). The predetermined amount Q1 is, for example, the total amount of generated Ni ₂ O ₃ H when the cell has a minimum full charge capacity worthy of reuse.

更新されたＮｉ_２Ｏ_３Ｈの総生成量がセルの各々において所定量Ｑ１以下であると判定されると（ステップＳ３５０においてＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は、組電池１０が電池パックのまま再利用可能であると判定する（ステップＳ３６０）。一方、少なくともいずれかのセルにおいてＮｉ_２Ｏ_３Ｈの総生成量が所定量Ｑ１を上回っていると判定されると（ステップＳ３５０においてＮＯ）、ＥＣＵ１００は、組電池１０に含まれる一部又は全部のセル（Ｎｉ_２Ｏ_３Ｈの総生成量が所定量Ｑ１を上回っているセル）が再利用不可能であると判定する（ステップＳ３７０）。たとえば、ステップＳ３６０，Ｓ３７０における判定結果は、作業者が用いる端末に転送され、端末に設けられたディスプレイ（不図示）に表示される。たとえば、ステップＳ３７０においては、いずれのセルが再利用可能で、いずれのセルが再利用不可能であるかを示す画像がディスプレイに表示される。また、たとえば、再利用可能なセルの満充電容量又はＮｉ_２Ｏ_３Ｈの総生成量を示す画像がディスプレイに表示される。 If it is determined that the updated total amount of Ni ₂ O ₃ H is equal to or less than the predetermined amount Q1 in each of the cells (YES in step S350), ECU 100 allows battery pack 10 to be reused as a battery pack. It is determined that there is (step S360). On the other hand, if it is determined that the total generation amount of Ni ₂ O ₃ H exceeds the predetermined amount Q1 in at least one of the cells (NO in step S350), ECU 100 includes part or all of battery pack 10. It is determined that the cell (the cell in which the total generation amount of Ni ₂ O ₃ H exceeds the predetermined amount Q1) is not reusable (step S370). For example, the determination results in steps S360 and S370 are transferred to a terminal used by the worker and displayed on a display (not shown) provided in the terminal. For example, in step S370, an image indicating which cells are reusable and which cells are not reusable is displayed on the display. In addition, for example, an image indicating the full charge capacity of the reusable cell or the total generation amount of Ni ₂ O ₃ H is displayed on the display.

このように、本実施の形態１に従う電池システム２において、ＥＣＵ１００は、たとえば車両１のシステム作動中等の組電池１０の使用中にセル毎のＮｉ_２Ｏ_３Ｈの総生成量を推定する。そして、ＥＣＵ１００は、推定された総生成量を用いることによって、組電池１０の再利用可否を判定する。したがって、電池システム２によれば、組電池１０の再利用可否の判定時にＮｉ_２Ｏ_３Ｈの総生成量を改めて測定しなくても、既に推定されているＮｉ_２Ｏ_３Ｈの総生成量を用いることにより組電池１０の再利用可否を容易に判定することができる。 As described above, in battery system 2 according to the first embodiment, ECU 100 estimates the total amount of generated Ni ₂ O ₃ H for each cell during use of battery pack 10 such as, for example, during system operation of vehicle 1. Then, the ECU 100 determines whether the assembled battery 10 can be reused by using the estimated total generation amount. Therefore, according to the battery system 2, the total estimated amount of Ni ₂ O ₃ H is estimated without re-measurement of the total amount of Ni ₂ O ₃ H at the time of determining whether the assembled battery 10 can be reused. Is used, it is possible to easily determine whether or not the battery pack 10 can be reused.

（再利用手順）
図１０は、組電池１０の再利用手順を示すフローチャートである。図１０を参照して、このフローチャートに示される作業は、車両１において組電池１０の再利用可否の判定処理が行なわれた後に、作業者により行なわれる。 (Reuse procedure)
FIG. 10 is a flowchart showing a procedure for reusing the battery pack 10. Referring to FIG. 10, the operation shown in this flowchart is performed by an operator after performing a process of determining whether reusable battery pack 10 is reusable in vehicle 1.

作業者は、組電池１０の再利用可否の判定結果を確認することにより、組電池１０がその電池パックのまま再利用可能であるか否かを判定する（ステップＳ４００）。組電池１０が電池パックのまま再利用可能であると判定されると（ステップＳ４００においてＹＥＳ）、作業者はステップＳ４３０（後述）の作業を行なう。 The worker determines whether the battery pack 10 can be reused as it is by checking the result of determining whether the battery pack 10 can be reused (step S400). If it is determined that assembled battery 10 can be reused as a battery pack (YES in step S400), the worker performs the operation of step S430 (described later).

一方、組電池１０が電池パックのまま再利用することができないと判定されると（ステップＳ４００においてＮＯ）、作業者は、電池パックを解体し、Ｎｉ_２Ｏ_３Ｈの総生成が所定量Ｑ１以下のセルのみを回収する（ステップＳ４１０）。また、作業者は、並行して他の電池パックにおいても、Ｎｉ_２Ｏ_３Ｈの総生成が所定量Ｑ１以下のセルを回収する。 On the other hand, if it is determined that the battery pack 10 cannot be reused as a battery pack (NO in step S400), the operator disassemble the battery pack and reduce the total generation of Ni ₂ O ₃ H to a predetermined amount Q1. Only the following cells are collected (step S410). In addition, the operator collects the cells in which the total generation of Ni ₂ O ₃ H is equal to or less than the predetermined amount Q1 in other battery packs in parallel.

その後、作業者は、満充電容量が近いセル（ステップＳ４１０において回収されたセルを含む。）を集めて電池パックを再構成する（ステップＳ４２０）。これは、電池パックに含まれる各セルの満充電容量が近いほど、車両１上において電池パックを効率的に利用することができるからである。なお、作業者は、各セルについて、Ｎｉ_２Ｏ_３Ｈの総生成量から満充電容量を推定することができる。 Thereafter, the worker collects cells having near full charge capacities (including cells collected in step S410) and reconfigures the battery pack (step S420). This is because the closer the full charge capacity of each cell included in the battery pack is, the more efficiently the battery pack can be used on the vehicle 1. Note that the worker can estimate the full charge capacity of each cell from the total amount of generated Ni ₂ O ₃ H.

電池パックが再構成されると、作業者は、再構成された電池パックのリフレッシュ充放電を行なう。また、ステップＳ４００において組電池１０がその電池パックのまま再利用可能であると判定されると（ステップＳ４００においてＹＥＳ）、作業者は、組電池１０のリフレッシュ充放電を行なう（ステップＳ４３０）。これにより、電池内部で生じたメモリ効果に由来する放電時の電圧降下や充電時の電圧上昇を解消することができる。その後、作業者がリフレッシュ充放電が完了した電池パックを車両１に搭載することにより、電池パックは再利用される（ステップＳ４４０）。 When the battery pack is reconfigured, the worker performs refresh charging and discharging of the reconfigured battery pack. If it is determined in step S400 that battery pack 10 can be reused as it is (YES in step S400), the operator performs refresh charge / discharge of battery pack 10 (step S430). As a result, it is possible to eliminate a voltage drop at the time of discharging and a voltage rise at the time of charging due to the memory effect generated inside the battery. Thereafter, the operator mounts the battery pack, which has been subjected to the refresh charge / discharge, on the vehicle 1 so that the battery pack is reused (step S440).

上述のように、本実施の形態１に従う電池システム２においては、Ｎｉ_２Ｏ_３Ｈの総生成量が車両１上における組電池１０の使用中に予め推定されている。したがって、予め推定されているＮｉ_２Ｏ_３Ｈの総生成量を用いて行なわれる組電池１０の再利用可否判定の結果を参照することにより、作業者は、組電池１０の再利用を容易に行なうことができる。 As described above, in battery system 2 according to the first embodiment, the total amount of generated Ni ₂ O ₃ H is estimated in advance during use of battery pack 10 on vehicle 1. Therefore, the operator can easily reuse the assembled battery 10 by referring to the result of the reusability determination of the assembled battery 10 performed using the total amount of Ni ₂ O ₃ H estimated in advance. Can do it.

［実施の形態２］
本実施の形態２においては、再利用される電池パックのグレード（ハイグレード又はノーマルグレード）がさらに認定される。以下、実施の形態１と異なる点を中心に説明する。 [Embodiment 2]
In the second embodiment, the grade (high grade or normal grade) of the battery pack to be reused is further certified. Hereinafter, points different from the first embodiment will be mainly described.

図１１は、実施の形態２における、組電池１０の再利用手順を示すフローチャートである。図１１を参照して、このフローチャートに示される作業は、車両１において組電池１０の再利用可否が判定された後に、作業者により行なわれる。なお、組電池１０の再利用可否の判定は実施の形態１と同様の方法で行なわれる。 FIG. 11 is a flowchart showing a procedure for reusing the battery pack 10 according to the second embodiment. Referring to FIG. 11, the operation shown in this flowchart is performed by an operator after it is determined in vehicle 1 whether battery pack 10 can be reused. The determination as to whether the assembled battery 10 can be reused is made in the same manner as in the first embodiment.

ステップＳ５００〜Ｓ５２０及びステップＳ５６０〜Ｓ５７０の作業は、図１０におけるステップＳ４００〜Ｓ４２０，Ｓ４３０〜Ｓ４４０の作業とそれぞれ同様である。ステップＳ５３０において、作業者は、電池パックに含まれるすべてのセルの満充電容量が所定量Ｆ１以上であるか否かを判定する（ステップＳ５３０）。なお、所定量Ｆ１は、図９のステップＳ３５０で用いられた所定量Ｑ１より大きい値である。 The operations of steps S500 to S520 and steps S560 to S570 are the same as the operations of steps S400 to S420 and S430 to S440 in FIG. In step S530, the worker determines whether or not the full charge capacities of all the cells included in the battery pack are equal to or more than a predetermined amount F1 (step S530). Note that the predetermined amount F1 is a value larger than the predetermined amount Q1 used in step S350 of FIG.

すべてのセルの満充電容量が所定量Ｆ１以上であると判定されると（ステップＳ５３０においてＹＥＳ）、作業者は、再利用の対象となっている電池パックをハイグレードに認定する（ステップＳ５４０）。一方、いずれかのセルの満充電容量が所定量Ｆ１未満であると判定されると（ステップＳ５３０においてＮＯ）、作業者は、再利用の対象となっている電池パックをノーマルグレードに認定する（ステップＳ５５０）。その後の処理は、実施の形態１（図１０のステップＳ４３０〜Ｓ４４０）と同様である。 When it is determined that the full charge capacities of all the cells are equal to or greater than the predetermined amount F1 (YES in step S530), the worker certifies the battery pack to be reused as a high-grade battery (step S540). . On the other hand, when it is determined that the full charge capacity of any of the cells is less than the predetermined amount F1 (NO in step S530), the worker certifies the battery pack to be reused as a normal grade ( Step S550). Subsequent processing is the same as in the first embodiment (steps S430 to S440 in FIG. 10).

このように、本実施の形態２においては、再利用の対象となる電池パックのグレードが認定される。たとえば、このような電池パックを販売する業者は、使用者の様々なニーズ（電池パックの長期的利用や短期的利用等）に応じたグレードの電池パックを適正価格で販売することができる。 As described above, in the second embodiment, the grade of the battery pack to be reused is certified. For example, a company that sells such a battery pack can sell a battery pack of a grade that meets various user needs (long-term use, short-term use, and the like of the battery pack) at an appropriate price.

［他の実施の形態］
以上のように、この発明の実施の形態として上記の実施の形態１，２を説明した。しかしながら、この発明は必ずしも上記の実施の形態１，２に限定されない。ここでは、他の実施の形態の一例について説明する。 [Other embodiments]
As described above, the first and second embodiments have been described as the embodiments of the present invention. However, the present invention is not necessarily limited to the first and second embodiments. Here, an example of another embodiment will be described.

上記の実施の形態１，２においては、ニッケル水素単電池（１０Ｂ１〜１０ＢＸ）ごとに電圧及び温度を検知することとした。しかしながら、電圧及び温度を検知する単位は、これに限定されない。たとえば、隣接する複数（たとえば２つ）のセルを１つの監視単位として電圧及び温度を検知するようにしてもよい。ただし、監視単位に含むセルの数を決定する場合には、組電池１０内での温度ばらつきが問題とならない範囲で決定することが好ましい。また、この場合には、監視単位（複数セル）毎に再利用可否を判定するようにしてもよい。 In the first and second embodiments, the voltage and the temperature are detected for each of the nickel-metal hydride cells (10B1 to 10BX). However, the unit for detecting the voltage and the temperature is not limited to this. For example, voltage and temperature may be detected using a plurality of (for example, two) adjacent cells as one monitoring unit. However, when determining the number of cells included in the monitoring unit, it is preferable to determine the number within a range in which temperature variation in the battery pack 10 does not pose a problem. In this case, reusability may be determined for each monitoring unit (a plurality of cells).

また、上記の実施の形態１，２においては、ニッケル水素単電池（単セル）を用いることによって、第２の実験における耐久試験が行なわれた。しかしながら、耐久試験を行なう単位は、単セルに限定されない。たとえば、組電池１０（電池パック）を用いることによって、耐久試験を行なうこととしてもよいし、複数のニッケル水素単電池を１つの単位として耐久試験を行なうこととしてもよい。 In the first and second embodiments, the durability test in the second experiment was performed by using a nickel-metal hydride single cell (single cell). However, the unit for performing the durability test is not limited to a single cell. For example, the durability test may be performed by using the assembled battery 10 (battery pack), or the durability test may be performed using a plurality of nickel-metal hydride cells as one unit.

また、実施の形態１，２においては、ニッケル水素単電池（１０Ｂ１〜１０ＢＸ）の電圧及び温度と、ニッケル水素単電池におけるＮｉ_２Ｏ_３Ｈの単位時間当たりの生成量との関係がマップ２００としてメモリ１０５に記憶された。しかしながら、上記関係は必ずしもマップ２００としてメモリ１０５に記憶される必要はない。たとえば、第１及び第２の実験を通じて得られた結果を関係式として表し、その関係式（データ）をメモリ１０５に記憶するようにしてもよい。この場合には、この関係式を用いることにより、ニッケル水素単電池におけるＮｉ_２Ｏ_３Ｈの単位時間当たりの生成量が求められる。 In the first and second embodiments, the relationship between the voltage and temperature of the nickel-metal hydride cells (10B1 to 10BX) and the amount of Ni ₂ O ₃ H generated per unit time in the nickel-metal hydride cells is shown as a map 200. Stored in the memory 105. However, the above relationship does not necessarily need to be stored in the memory 105 as the map 200. For example, a result obtained through the first and second experiments may be expressed as a relational expression, and the relational expression (data) may be stored in the memory 105. In this case, by using this relational expression, the amount of Ni ₂ O ₃ H generated per unit time in the nickel-metal hydride unit cell is obtained.

また、上記の実施の形態１，２においては、マップ２００は、ニッケル水素単電池におけるＮｉ_２Ｏ_３Ｈの単位時間当たりの生成量を保持することとした。しかしながら、マップ２００が保持する対象はこれに限定されない。たとえば、マップ２００は、ニッケル水素単電池における、Ｎｉ_２Ｏ_３Ｈの生成に起因する満充電容量の単位時間当たりの低下量を保持することとしてもよい。この場合には、ＥＣＵ１００は、セルにおける満充電容量の低下量に基づいて、セルが再利用可能か否かを判定する。 In the first and second embodiments, the map 200 holds the amount of Ni ₂ O ₃ H generated per unit time in the nickel-metal hydride battery. However, the target held by the map 200 is not limited to this. For example, the map 200 may hold the amount of decrease in the full charge capacity per unit time due to the generation of Ni ₂ O ₃ H in the nickel-metal hydride single cell. In this case, the ECU 100 determines whether or not the cell can be reused based on the amount of decrease in the full charge capacity of the cell.

また、上記の実施の形態１，２においては、セルの正極内のＮｉ_２Ｏ_３Ｈの生成量がＸ線回折法を用いて分析された。しかしながら、Ｎｉ_２Ｏ_３Ｈの生成量の分析方法はこれに限定されない。たとえば、熱分析（ＤＴＡ−ＴＧ（Differential Thermal Analysis-Thermo Gravimetric））測定を用いてもよいし、ＸＡＦＳ（X-ray Absorption Fine Structure）測定を用いてもよい（Ｎｉの平均価数変化に着目する。）。 In the first and second embodiments, the amount of Ni ₂ O ₃ H generated in the positive electrode of the cell was analyzed using the X-ray diffraction method. However, the method of analyzing the amount of generated Ni ₂ O ₃ H is not limited to this. For example, thermal analysis (DTA-TG (Differential Thermal Analysis-Thermo Gravimetric)) measurement may be used, or XAFS (X-ray Absorption Fine Structure) measurement may be used (note the change in average valence of Ni). .).

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The embodiments disclosed this time are to be considered in all respects as illustrative and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.

１車両、２電池システム、１０組電池、１０Ｂ１，１０Ｂ２，１０ＢＸニッケル水素単電池、２０監視ユニット、２１電圧センサ群、２１Ｂ１，２１Ｂ２，２１ＢＸ電圧センサ、２２電流センサ、２３温度センサ群、２３Ｂ１，２３Ｂ２，２３ＢＸ温度センサ、３０ＰＣＵ、４１，４２ＭＧ、５０エンジン、６０動力分割機構、７０駆動軸、８０駆動輪、１００ＥＣＵ、１０５メモリ、２００マップ。 Reference Signs List 1 vehicle, 2 battery system, 10 assembled battery, 10B1, 10B2, 10BX nickel-metal hydride battery, 20 monitoring unit, 21 voltage sensor group, 21B1, 21B2, 21BX voltage sensor, 22 current sensor, 23 temperature sensor group, 23B1, 23B2 , 23BX temperature sensor, 30 PCU, 41, 42 MG, 50 engine, 60 power split mechanism, 70 drive shaft, 80 drive wheels, 100 ECU, 105 memory, 200 map.

Claims

Nickel-metal hydride batteries,
Including a memory, a control device for determining whether the nickel-metal hydride battery can be reused,
The memory stores data indicating a relationship between a voltage and a temperature of the nickel-metal hydride battery and a generation amount of Ni ₂ O ₃ H in a positive electrode of the nickel-metal hydride battery,
The control device includes:
Estimating the amount of Ni ₂ O ₃ H generated in the positive electrode of the nickel-metal hydride battery by using the voltage and temperature of the nickel-metal hydride battery and the data during use of the nickel-metal hydride battery,
A battery system that determines whether the nickel-metal hydride battery can be reused using the estimated amount of generation.