JP2019114450A - 電池情報処理装置、電池製造支援装置、組電池、電池情報処理方法、及び組電池の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ユーザ毎の車両の使い方の違いを考慮して適切な交換用セルを選択する。【解決手段】管理サーバは、ΔＳＯＣ（一走行あたりのＳＯＣ変動量）が第２のしきい値Ｔｈ２よりも大きい場合（Ｓ１４１にてＹＥＳ）には、セルＡが適合セルであることを示す第３のリビルド情報を生成する。管理サーバは、ΔＳＯＣが第１のしきい値Ｔｈ１よりも大きく、かつ、第２のしきい値Ｔｈ２よりも小さい場合（Ｓ１４２にてＹＥＳ）には、セルＢが適合セルであることを示す第２のリビルド情報を生成する。管理サーバは、ΔＳＯＣが第１のしきい値Ｔｈ１よりも小さい場合（Ｓ１４２にてＮＯ）には、セルＣが適合セルであることを示す第１のリビルド情報を生成する。【選択図】図７

Description

本開示は、電池情報処理装置、電池製造支援装置、組電池、電池情報処理方法、及び組電池の製造方法に関し、特に、車両に搭載された組電池を構成する複数のセルの少なくとも一部を交換して組電池を製造するための技術に関する。

組電池は、複数の二次電池により構成される。複数の二次電池を組み合わせることで、大容量の組電池が得られる。しかし、組電池を長期にわたって使用するためには、組電池のメンテナンスが必要になる。特開２０１５−７３４２７号公報（特許文献１）は、組電池のメンテナンスに関する電池管理システムを開示する。この電池管理システムでは、組電池に含まれる複数の電池ブロックの特性のばらつきに基づいて組電池のメンテナンスが必要であるか否かを判断し、組電池のメンテナンスが必要である場合には、組電池の関係者に対して組電池に関連する情報を通知する。なお、組電池を構成する各二次電池は「セル」や「単電池」等とも称され、以下では、各二次電池を「セル」と称する。

特開２０１５−７３４２７号公報

一般に、車両に搭載されている組電池のセルを交換する時には、交換前のセルと同じ仕様（材質や構造等）のセルに交換される。そのため、交換前のセルと同じ性能のセルに交換されることが多い。しかし、車両の使い方は、ユーザによって異なる。このため、交換前のセルと同じ性能のセルに交換することが必ずしも適切であるとは限らない。たとえば、セルの劣化が速くなるような車両の使い方をするユーザについては、ＥＶ走行可能距離（電池パックの電力のみを使用して車両が走行できる距離）の低下や、セルの交換頻度の増加を招くおそれがある。上記の特許文献１に記載の電池管理システムは、組電池のメンテナンスを適切な時期に行なうことができる点で有用であるが、複数種のセル（交換用セル）からセルの交換に適したセルを選択可能とするためには、さらなる改善の余地がある。

本開示は、かかる課題を達成するためになされたものであり、その目的は、ユーザ毎の車両の使い方の違いを考慮して適切な交換用セルを選択するための情報を提供可能な電池情報処理装置及び電池情報処理方法を提供することである。

また、本開示の別の目的は、ユーザ毎の車両の使い方の違いを考慮して適切な交換用セルを選択可能な電池製造支援装置を提供することである。

また、本開示の別の目的は、ユーザ毎の車両の使い方の違いを考慮して適切な交換用セルを選択して製造された組電池及びその製造方法を提供することである。

本開示の電池情報処理装置は、複数のセルを含んで構成される組電池を製造するための情報を処理する電池情報処理装置であって、電池情報取得部と、交換情報生成部とを備える。電池情報取得部は、車両で使用された組電池の、一走行あたりのＳＯＣ変動量を取得する。交換情報生成部は、そのＳＯＣ変動量を用いて、交換用セルからセルの交換に適した適合セルを選択するための交換情報を生成する。交換情報生成部は、ＳＯＣ変動量が第１のしきい値（Ｔｈ１）よりも小さい場合には第１の交換情報を生成し、ＳＯＣ変動量が第１のしきい値よりも大きい場合には第２の交換情報を生成する。第１の交換情報は、第１のセルが適合セルであることを示す。第２の交換情報は、セルの劣化しにくさを示す所定の指標により第１のセルよりも劣化しにくいと判定される第２のセルが適合セルであることを示す。

また、本開示の電池情報処理方法は、複数のセルを含んで構成される組電池を製造するための情報を処理する電池情報処理方法であって、車両で使用された組電池の、一走行あたりのＳＯＣ変動量を取得するステップと、そのＳＯＣ変動量を用いて、交換用セルからセルの交換に適した適合セルを選択するための交換情報を生成するステップとを含む。交換情報を生成する上記ステップは、上記のＳＯＣ変動量と第１のしきい値（Ｔｈ１）とを比較するステップと、ＳＯＣ変動量が第１のしきい値よりも小さい場合に第１の交換情報を生成するステップと、ＳＯＣ変動量が第１のしきい値よりも大きい場合に第２の交換情報を生成するステップとを含む。第１の交換情報は、第１のセルが適合セルであることを示す。第２の交換情報は、セルの劣化しにくさを示す所定の指標により第１のセルよりも劣化しにくいと判定される第２のセルが適合セルであることを示す。

セルに蓄えられた電力は、車両の走行に使用できる。セルに蓄えられた電力で車両を走行させると、セルのＳＯＣ（State Of Charge）が少なくなる。ＳＯＣは、セルの蓄電残量を示し、たとえば、満充電状態に対する蓄電量を０〜１００％で表わしたものである。組電池に含まれるセルが劣化すると、セル容量（セルに蓄えることができる電力の量）が低下する。セルの劣化速度は、組電池の使い方によって変わる。組電池の使い方は、ユーザの車両の使い方によって異なる。車両の一走行あたりのＳＯＣ変動量が小さくなるような使い方（第１の使い方）をされた組電池では、セルの劣化が遅い傾向がある。逆に、車両の一走行あたりのＳＯＣ変動量が大きくなるような使い方（第２の使い方）をされた組電池では、セルの劣化が速い傾向がある。

本開示の電池情報処理装置及び電池情報処理方法は、上記のような構成を有する。これにより、第２の使い方をされた組電池については、劣化しにくいセル（第２のセル）で組電池の製造を行なうことで、組電池の容量を長期にわたって高く維持することが可能になる。また、第１の使い方では、組電池の劣化が問題とはならない。このため、第１の使い方をされた組電池については、劣化以外の面で利点を有するセル（第１のセル）で組電池の製造を行なうことで、組電池の容量を長期にわたって高く維持しつつ、さらに別のメリットを享受することが可能になる。たとえば、第１のセル（交換用セル）として、大容量化に適しているセルを使用すれば、大容量の組電池が得られる。また、第１のセル（交換用セル）として、安価なセルを使用すれば、コスト面で有利になる。このように、上記の電池情報処理装置及び電池情報処理方法によれば、ユーザ毎の車両の使い方の違いを考慮して適切な交換用セルにより組電池を製造するための情報（交換情報）を提供することが可能になる。

なお、ＳＯＣ変動量を「取得する」とは、電池情報処理装置においてＳＯＣ変動量を生成して取得することと、電池情報処理装置の外部（たとえば、組電池が搭載される車両等）において生成されるＳＯＣ変動量を受信して取得することとを含む。

また、電池情報処理装置は、電池情報を管理するサーバであってもよいし、そのようなサーバとは異なる端末であってもよい。電池情報処理装置が端末である場合、たとえば、サーバにおいて取得されたＳＯＣ変動量をサーバから端末が取得し、端末において交換情報を生成してもよい。

交換情報生成部は、第２のしきい値（Ｔｈ２）よりもＳＯＣ変動量が大きい場合には第３の交換情報を生成してもよい。第２のしきい値は、第１のしきい値（Ｔｈ１）よりも大きい。第３の交換情報は、上記の指標により第２のセルよりも劣化しにくいと判定される第３のセルが適合セルであることを示す。そして、交換情報生成部は、ＳＯＣ変動量が、第１のしきい値よりも大きく、かつ、第２のしきい値よりも小さい場合には、第２の交換情報を生成してもよい。

このような構成とすることにより、ユーザの車両の使い方によって組電池を３区分に分類し、各組電池に合った適切な交換用セルを選択することが可能になる。２区分よりも３区分の方が、交換用セルの適合度が高くなる。

上記の車両（製造対象となる組電池が搭載される車両）は、車両外部の外部電源の電力で複数のセルを充電可能に構成されてもよい。そして、ＳＯＣ変動量が、外部電源による充電終了時から次の充電開始時までのＳＯＣ低下量を用いて算出されてもよい。あるいは、ＳＯＣ変動量が、外部電源による充電開始時からその充電が終了する時までのＳＯＣ上昇量を用いて算出されてもよい。

このような構成とすることにより、外部充電対応車両に搭載される組電池について、適切な交換用セルを選択することが可能になる。

交換用セルが、正極が薄いほど上記の指標により劣化しにくいと判定されるようにしてもよい。また、交換用セルが、正極の目付量が少ないほど上記の指標により劣化しにくいと判定されるようにしてもよい。また、交換用セルが、正極が薄いほど上記の指標により劣化しにくいと判定されるとともに、正極の目付量が少ないほど上記の指標により劣化しにくいと判定されるようにしてもよい。

このような構成とすることにより、第１のセル（交換用セル）として、大容量化に適しているセルを使用することができる。このため、上記構成を有する電池情報処理装置によれば、第１の使い方をされた組電池については、セルの交換により大容量の組電池を得ることが可能になる。

上記の電池情報取得部は、複数回の走行の各々について組電池のＳＯＣ変動量を取得し、取得したＳＯＣ変動量の中央値を、上記一走行あたりのＳＯＣ変動量として求めてもよい。

このような構成を有する電池情報処理装置では、ＳＯＣ変動量の中央値が、一走行あたりのＳＯＣ変動量に相当する。中央値は、ＳＯＣ変動量を大きさの順に並べたときに、中央に位置する値である。平均値よりも中央値の方が、日常的なユーザの使い方を反映しやすい。たとえば、週末だけ長距離運転するようなユーザについて、複数回の走行データの中央値（一走行あたりのＳＯＣ変動量）を求めると、極端に大きいデータ（週末の走行データ）は除かれる。これにより、中央値には、日常的な走行データが反映されやすくなる。このため、上記の構成とすることにより、交換用セルの適合度を高めることができる。

本開示の電池製造支援装置は、組電池を構成する複数のセルの少なくとも一部を、交換用セルから選択される適合セルに交換して組電池を製造するための電池製造支援装置であって、上述したいずれかの電池情報処理装置によって生成された交換情報を取得する取得部と、取得部によって取得された交換情報に従って適合セルを選択する選択部とを備える。

この電池製造支援装置によれば、ユーザ毎の車両の使い方の違いを考慮して適切な交換用セルを選択し、その選択された交換用セルを用いて組電池を製造することができる。

本開示の組電池は、上述したいずれかの電池情報処理装置によって生成された交換情報に従って製造される。

この組電池は、ユーザの車両の使い方に合った適切な交換用セルを含む。すなわち、こうした組電池は、ユーザにとって好適である。

本開示の組電池の製造方法は、複数のセルを含んで構成される組電池の製造方法であって、交換用セルからセルの交換に適した適合セルを選択するための交換情報を取得する工程と、取得された交換情報に従って選択された適合セルを用いて組電池を製造する工程とを含む。交換情報は、車両で使用された組電池の、一走行あたりのＳＯＣ変動量を用いて生成された情報である。交換情報は、ＳＯＣ変動量が第１のしきい値よりも小さい場合には、第１のセルが適合セルであることを示し、ＳＯＣ変動量が第１のしきい値よりも大きい場合には、セルの劣化しにくさを示す所定の指標により第１のセルよりも劣化しにくいと判定される第２のセルが適合セルであることを示す。

この組電池の製造方法によれば、ユーザの車両の使い方に合った適切な交換用セルを含む組電池を製造することができる。すなわち、ユーザにとって好適な組電池が得られる。

本開示の電池情報処理装置及び電池情報処理方法によれば、ユーザ毎の車両の使い方の違いを考慮して適切な交換用セルを選択するための情報を提供することができる。

本開示の電池製造支援装置によれば、ユーザ毎の車両の使い方の違いを考慮して適切な交換用セルを選択することができる。

本開示の組電池及びその製造方法によれば、ユーザ毎の車両の使い方の違いを考慮して適切な交換用セルを選択して製造された組電池及びその製造方法を提供することができる。

本開示における、電池パックの回収から製造・販売までの物流の一態様を示した図である。 図１に示す電池物流モデルにおける処理の流れを示した図である。 図１に示す電池物流モデルに適用される電池管理システムの構成例を示した図である。 図３に示す車両、管理サーバ、及び電池パック製造業者の端末の構成を詳細に示した図である。 ＳＯＣ変動量が小さい場合とＳＯＣ変動量が大きい場合とについてセルの劣化速度の違いを示した図である。 車両のＥＣＵにより実行される処理の手順を説明するフローチャートである。 管理サーバにより実行される処理の手順を説明するフローチャートである。 図７のステップＳ１５１〜Ｓ１５３で選択される交換用セル（セルＡ〜Ｃ）を示した図である。 実施の形態の変形例において、リビルドに用いられる交換用セル（セルＡ及びＢ）を示した図である。 図９に示した交換用セルを採用する変形例において、管理サーバにより実行される処理の手順を説明するフローチャートである。 実施の形態の変形例において、リビルドに用いられる交換用セル（セルＡ〜Ｃ）を示した図である。 実施の形態の変形例において、リビルドに用いられる交換用セル（セルＡ〜Ｅ）を示した図である。 実施例によるリビルド品と比較例によるリビルド品とについて、走行前後での容量維持率、及び走行可能距離を評価した結果を示した図である。

以下、本開示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。

図１は、本開示における、電池パックの回収から製造・販売までの物流の一態様を示した図である。以下では、図１に示される物流の態様を「電池物流モデル」と称する。この電池物流モデルでは、電池パックを搭載した複数の車両から使用済みの電池パックが回収され、回収された電池パックに含まれる再利用可能なセルを用いて電池パックが製造・販売される。

なお、本開示において「電池パックを製造する」とは、電池パックに含まれる複数のセルの少なくとも一部を交換用セルに交換して電池パックを製造することを意味する。交換用セルは、基本的には、回収された電池パックから取出される再利用可能なセルであるが、新品のセルであってもよい。

図１を参照して、回収業者３１は、車両６０−１，６０−２，・・・から使用済みの電池パックを回収する。車両６０−１，６０−２，・・・は、それぞれ電池パック６２−１，６２−２，・・・を搭載しており、各電池パックは、複数のセルを含んで構成される。また、回収業者３１は、回収した電池パックを解体し、電池パックからセルを取出す。電池パックからのセルの取出しは、セル毎であってもよいし、いくつかのセルが纏められたモジュール毎であってもよい。

なお、この電池物流モデルでは、セル毎に当該セルを特定するためのＩＤが付与されており、各セルの情報が管理サーバ２０によって管理される。そして、回収業者３１は、電池パックから取出された各セルのＩＤを、端末（図示せず）を用いて管理サーバ２０へ送信する。

検査業者３２は、回収業者３１によって回収された各セルの性能検査を行なう。具体的には、検査業者３２は、回収されたセルの電気的特性を検査する。たとえば、検査業者３２は、セルの容量、抵抗値、ＯＣＶ（Open Circuit Voltage）、ＳＯＣ（State Of Charge）等の電気的特性を検査する。そして、検査業者３２は、検査結果に基づいて、再利用可能なセルと再利用不可能なセルとを分別し、再利用可能なセルについては性能回復業者３３へ引き渡し、再利用不可能なセルについてはリサイクル業者３６へ引き渡す。なお、各セルの検査結果は、検査業者３２の端末（図示せず）を用いて管理サーバ２０へ送信される。

性能回復業者３３は、検査業者３２によって再利用可能とされたセル（交換用セル）の性能を回復させるための処理を行なう。一例として、性能回復業者３３は、過放電状態までセルを放電させたり、過充電状態までセルを充電したりすることによって、セルの容量を回復させる。なお、検査業者３２による検査において性能低下が小さいと判断されたセルについては、性能回復業者３３による性能回復処理を省略してもよい。各セルの性能回復結果は、性能回復業者３３の端末（図示せず）を用いて管理サーバ２０へ送信される。

電池パック製造業者３４は、性能回復業者３３によって性能が回復されたセルを用いて電池パックの製造を行なう。この実施の形態では、電池パック製造業者３４は、電池パックを製造するための情報を、端末（図示せず）を用いて管理サーバ２０から取得し、その取得された情報に従って電池パックを製造する。

詳しくは、この実施の形態では、車両１０に搭載される電池パックのリビルド品を製造するためのリビルド情報が管理サーバ２０において生成され、電池パック製造業者３４の端末へ送信される。電池パック製造業者３４は、そのリビルド情報に従って、車両１０の電池パックに含まれる複数のセルの少なくとも一部を、性能回復業者３３により性能が回復されたセル（交換用セル）に交換して、車両１０の電池パックのリビルド品を製造する。

販売店３５は、電池パック製造業者３４によって製造された電池パックを車両用として販売したり、住宅等で利用可能な定置用として販売したりする。この実施の形態では、車両１０が販売店３５に持ち込まれ、販売店３５において、車両１０の電池パックが電池パック製造業者３４により製造されたリビルド品に交換される。

リサイクル業者３６は、検査業者３２によって再利用不可能とされたセルを解体し、新たなセルやその他製品の原料として利用するための再資源化を行なう。

図２は、図１に示した電池物流モデルにおける処理の流れを示した図である。図２とともに図１を参照して、回収業者３１によって、車両６０−１，６０−２，・・・から使用済みの電池パックが回収・解体され（ステップＳ１）、電池パックから使用済みのセルが取出される。

電池パックから取出された使用済みの各セルは、検査業者３２に引き渡され、検査業者３２によって、使用済みの各セルの性能検査が行なわれる（ステップＳ２）。具体的には、上述のように各セルの電気的特性（容量等）が検査される。この性能検査によって、再利用可能なセルと再利用不可能なセルとに分別され、再利用不可能なセルについては、リサイクル業者３６へと引き渡される。

性能検査によって再利用可能とされたセルは、性能回復業者３３に引き渡され、性能回復業者３３によって、セルの性能を回復するための処理が行なわれる（ステップＳ３）。たとえば、過放電状態までセルを放電させたり、過充電状態までセルを充電したりすることによって、セルの容量が回復される。

性能が回復されたセルは、電池パック製造業者３４へ引き渡され、電池パック製造業者３４によって、性能回復されたセルを用いて電池パックが製造される（ステップＳ４）。この実施の形態では、電池パックを製造するための情報（リビルド情報）が管理サーバ２０において生成され、電池パック製造業者３４によって、そのリビルド情報に従って電池パックが製造される。

そして、電池パック製造業者３４により製造された電池パックは、販売店３５に引き渡され、車両用として、或いは住宅等で利用可能な定置用として販売される（ステップＳ５）。

再び図１を参照して、車両１０は、電池パック（図示せず）を搭載し、この電池物流モデルにおいて電池パックのリビルドが行なわれる車両である（以下では、車両１０を「対象車両」と称する場合がある）。上述のように、この実施の形態では、車両１０に搭載された電池パックに含まれる複数のセルの少なくとも一部を交換用セルに交換して車両１０用の電池パックが再構築される。

詳細は後述するが、概略的には、車両１０に搭載される電池パック内の組電池の使用履歴情報が車両１０から管理サーバ２０へ送信され、管理サーバ２０に蓄積される。また、管理サーバ２０は、電池パックを搭載した車両６０−１，６０−２，・・・から回収された電池パック６２−１，６２−２，・・・に含まれる再利用可能なセルの情報を蓄積する。

電池パックの交換を希望する車両１０（対象車両）のユーザが販売店３５へ車両１０を引き渡すと、販売店３５の端末から管理サーバ２０へ車両１０を特定するための情報が送信される。管理サーバ２０は、蓄積されている車両１０の組電池の使用履歴情報を用いて、車両１０の一走行あたりのＳＯＣ変動量を求める。そして、管理サーバ２０は、車両１０の一走行あたりのＳＯＣ変動量と、再利用可能なセルの情報とを参照して、車両１０に搭載される電池パックのリビルド品を構成するためのリビルド情報を生成する。

生成されたリビルド情報は、管理サーバ２０から電池パック製造業者３４の端末へ送信され、電池パック製造業者３４において、性能回復された再利用可能なセルの中からリビルド情報に基づくセルが選択されて、車両１０の電池パックのリビルド品が製造される。製造されたリビルド品は、車両１０が持ち込まれた販売店３５へ配送され、販売店３５において、車両１０の電池パックがリビルド品に交換される。

なお、上記では、回収業者３１、検査業者３２、性能回復業者３３、電池パック製造業者、及び販売店３５は、互いに個別の業者としたが、業者の区分はこれに限定されるものではない。たとえば、検査業者３２と性能回復業者３３とが一の業者であってもよい。或いは、回収業者３１は、電池パックを回収する業者と、回収された電池パックを解体する業者とに分かれていてもよい。また、上記各業者及び販売店の各拠点は限定されない。各業者及び販売店の各拠点は別々であってもよいし、複数の業者或いは販売店が同一拠点にあってもよい。

また、上記では、セル毎に検査及び性能回復が行なわれるものとしたが、いくつかのセルが纏められたモジュール毎に検査や性能回復が行なわれるものとしてもよい。

図３は、図１に示した電池物流モデルに適用される電池管理システムの構成例を示した図である。図３を参照して、電池管理システム１は、車両１０と、管理サーバ２０と、端末４１〜４５と、通信ネットワーク５０とを備える。

車両１０、管理サーバ２０、及び各端末４１〜４５は、インターネット或いは電話回線等の通信ネットワーク５０を介して互いに通信可能に構成される。なお、車両１０は、通信ネットワーク５０の基地局５１と無線通信によって情報の授受が可能に構成される。

端末４１は、回収業者３１の端末であり、端末４２は、検査業者３２の端末である。また、端末４３は、性能回復業者３３の端末であり、端末４４は、電池パック製造業者３４の端末である。端末４５は、販売店３５の端末である。

図４は、図３に示した車両１０、管理サーバ２０、及び電池パック製造業者３４の端末４４の構成を詳細に示した図である。図４を参照して、車両１０は、電池パック１１０と、電池監視ユニット１１２と、インレット１１４と、充電器１１６と、電力制御ユニット（ＰＣＵ：Power Control Unit）１２０と、モータジェネレータ（ＭＧ：Motor Generator）１３０と、駆動輪１４０と、電子制御ユニット（ＥＣＵ：Electronic Control Unit）１５０と、記憶部１６０（たとえば、不揮発性メモリ）と、通信装置１７０と、通信線１８０とを含む。ＥＣＵ１５０、記憶部１６０、及び通信装置１７０は、通信線１８０によって接続され、互いに情報を送受可能に構成されている。

車両１０は、車両外部の外部電源の電力で電池パック内の複数のセルを充電可能に構成される。以下、車両外部の外部電源の電力で電池パック内のセルを充電することを、「外部充電」という。車両１０は、外部充電可能な態様で電池パックを搭載する外部充電対応車両である。車両１０は、電池パックに蓄えられた電力のみを用いて走行可能な電気自動車であってもよいし、電池パックに蓄えられた電力とエンジンの出力との両方を用いて走行可能なプラグインハイブリッド車両であってもよい。外部充電の給電方式は、外部電源がケーブルを介して車両へ電力を供給する方式であってもよいし、外部電源がケーブルを介さずに非接触で車両へ電力を供給する方式（ワイヤレス給電方式）であってもよい。

電池パック１１０は、複数のセルにより構成される組電池を含んで構成され、たとえば、複数のリチウムイオン二次電池が直列及び／又は並列に適宜接続された組電池を含んで構成される。電池パック１１０は、ＭＧ１３０により駆動輪１４０を駆動するための電力をＰＣＵ１２０へ供給する。

電池監視ユニット１１２は、種々のセンサを含み、電池パック１１０の状態を監視するように構成される。電池監視ユニット１１２は、たとえば、電圧センサ及び電流センサを含む。電圧センサは、電池パック１１０内の組電池の電圧を検出し、その検出値ＶをＥＣＵ１５０へ出力する。電流センサは、電池パック１１０内の組電池の電流を検出し、その検出値ＩをＥＣＵ１５０へ出力する。電池監視ユニット１１２は、電池パック１１０内の組電池の温度を検出するための温度センサをさらに含んでもよい。

インレット１１４には、充電ケーブルのコネクタ（図示せず）が接続される。コネクタがインレット１１４に接続されることで、充電設備の外部電源（図示せず）から充電ケーブルを介して電池パック１１０へ電力を供給することが可能になる。

充電器１１６は、整流回路及びコンバータ（いずれも図示せず）を含んで構成される。外部電源からの交流電力は、充電ケーブル及びインレット１１４を通じて充電器１１６に送られて、充電器１１６の整流回路により直流電力に変換される。また、整流回路により変換された直流電力は、充電器１１６のコンバータにより昇圧又は降圧され、電池パック１１０へ供給される。

ＭＧ１３０は、回転電機であって、たとえば三相交流モータジェネレータである。ＭＧ１３０は、ＰＣＵ１２０によって駆動され、駆動輪１４０を回転させる。また、ＭＧ１３０は、車両１０の制動時等に回生発電を行なうことも可能である。ＭＧ１３０により発電された電力は、ＰＣＵ１２０により整流されて電池パック１１０に充電される。

ＰＣＵ１２０は、インバータ及びコンバータを含んで構成され（いずれも図示せず）、ＥＣＵ１５０からの駆動信号に従ってＭＧ１３０を駆動する。ＰＣＵ１２０は、ＭＧ１３０の力行駆動時は、電池パック１１０に蓄えられた電力を交流電力に変換してＭＧ１３０へ供給し、ＭＧ１３０の回生駆動時（車両１０の制動時等）は、ＭＧ１３０が発電した電力を整流して電池パック１１０へ供給する。

ＥＣＵ１５０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、メモリ（ＲＯＭ（Read Only Memory）及びＲＡＭ（Random Access Memory））、各種信号を入出力するための入出力ポート等を含んで構成される（いずれも図示せず）。ＥＣＵ１５０は、車両１０が所望の状態となるようにＰＣＵ１２０及び電池パック１１０の充放電を制御する。また、ＥＣＵ１５０は、電池パック１１０内の組電池の電圧値及び電流値（電池監視ユニット１１２から受信した検出値Ｖ及びＩ）を用いて電池パック１１０のＳＯＣを算出する。そして、算出されたＳＯＣを含む電池パック１１０の使用履歴情報を記憶部１６０へ出力する。

電池管理システム１では、管理サーバ２０において、リビルド品を製造するためのリビルド情報が生成される。ＥＣＵ１５０は、電池パック１１０の使用履歴情報を生成して記憶部１６０に蓄積し、記憶部１６０から電池パック１１０の使用履歴情報を定期的に読み出して通信装置１７０により管理サーバ２０へ送信する。

管理サーバ２０は、情報処理装置２１０と、通信装置２２０と、再利用品データベース（ＤＢ）２３０と、電池情報データベース（ＤＢ）２４０とを含む。

再利用品ＤＢ２３０は、回収業者３１により回収された中古の電池パック６２−１，６２−２，・・・（図１）に含まれ、かつ、検査業者３２により再利用可能とされたセル（交換用セル）の情報を、各セルを特定するＩＤと紐付けて蓄積する。この情報は、初期のセル情報（たとえば、出荷時に格納されるトレーサビリティデータ）と、使用後のセル情報とを含む。セルのトレーサビリティデータは、各セルの劣化しにくさを示す指標（電極の厚み、目付量等）を含む。使用後のセル情報は、たとえば、検査業者３２によって各セルの性能評価（劣化状態の評価）を実施することで収集され、各セルの劣化状態や、各セルの劣化しにくさを示す指標（劣化速度、セル容量、セル抵抗等）を含む。

電池情報ＤＢ２４０は、電池パック１１０の初期情報（たとえば、出荷時に格納されるトレーサビリティデータ）と、車両１０から定期的に受信する電池情報（たとえば、電池パック１１０の使用履歴情報）とを、それぞれ車両１０を特定するＩＤと紐付けて記憶する。電池パック１１０のトレーサビリティデータは、セルの工程ばらつきに関する情報を含む。セルの工程ばらつきに関する情報は、電極の厚みと目付量との各々に関する工程ばらつきデータ（たとえば、工程ばらつきの上限値、中央値、及び下限値）を含む。電池パック１１０の使用履歴情報は、車両１０のＥＣＵ１５０によって定期的に収集され、所定のタイミングで車両１０から管理サーバ２０へ送信される。

情報処理装置２１０は、ＣＰＵ、メモリ、入出力バッファ等を含んで構成される（いずれも図示せず）。情報処理装置２１０は、電池パック１１０の交換を行なう車両１０を特定するための情報を販売店３５の端末４５から通信装置２２０により受信すると、電池情報ＤＢ２４０に記憶された車両１０についてのデータと、再利用品ＤＢ２３０に記憶された再利用可能なセル（交換用セル）についてのデータとを用いて、電池パック１１０のリビルドを行なうためのリビルド情報を生成する。このリビルド情報を生成するための具体的な処理の詳細については、後ほど説明する。

そして、情報処理装置２１０は、生成されたリビルド情報を通信装置２２０により電池パック製造業者３４の端末４４へ送信する。電池パック製造業者３４においては、管理サーバ２０により生成されたリビルド情報に従って、車両１０の電池パック１１０のリビルド品が生成される。

電池パック製造業者３４の端末４４は、通信装置７１と、制御部７２と、表示部７３とを含む。通信装置７１は、管理サーバ２０により生成されたリビルド情報を管理サーバ２０から取得する。制御部７２は、取得されたリビルド情報に従って、性能回復業者３３により性能回復された交換用セルの中から適合セルを選択し、選択された適合セルの情報を表示部７３に表示させる。電池パック製造業者３４は、表示部７３に表示された適合セルの情報に基づいて、車両１０の電池パック１１０のリビルド品を製造する。

なお、この端末４４は、本開示における「電池製造支援装置」の一実施例に対応する。また、通信装置７１は、本開示における「取得部」の一実施例に対応し、制御部７２は、本開示における「選択部」の一実施例に対応する。

ところで、車両１０の使い方（電池パック１１０の使い方）は、ユーザによって異なる。車両１０の一走行あたりのＳＯＣ変動量が大きい場合には、電池パック１１０のセルの劣化が速くなる傾向がある。逆に、車両１０の一走行あたりのＳＯＣ変動量が小さい場合には、電池パック１１０のセルの劣化が遅くなる傾向がある。以下、車両の一走行あたりのＳＯＣ変動量を「ΔＳＯＣ」と称する場合がある。

図５は、ΔＳＯＣが小さい場合とΔＳＯＣが大きい場合とについてセルの劣化速度の違いを示した図である。実線Ｋ１は、ΔＳＯＣが小さい使い方をされた電池パック１１０の容量維持率の時間的な変化を示している。こうした使い方で充電及び放電が繰り返し行なわれた電池パック１１０の容量維持率の時間的な変化が、図５中に実線Ｋ１で示されている。実線Ｋ２は、ΔＳＯＣが大きい使い方をされた電池パック１１０の容量維持率の時間的な変化を示している。こうした使い方で充電及び放電が繰り返し行なわれた電池パック１１０の容量維持率の時間的な変化が、図５中に実線Ｋ２で示されている。

図５を参照して、実線Ｋ１と実線Ｋ２とを比較すると、実線Ｋ１よりも実線Ｋ２の方が電池パック１１０の容量維持率の低下速度が速いことが理解される。電池パック１１０内の組電池を構成するセルが劣化することで、電池パック１１０の容量維持率が低下すると考えられる。実線Ｋ１からは、ΔＳＯＣが小さい場合に電池パック１１０のセルの劣化が遅くなることが理解される。実線Ｋ２からは、ΔＳＯＣが大きい場合に電池パック１１０のセルの劣化が速くなることが理解される。ΔＳＯＣが大きい場合に電池パック１１０のセルの劣化が速くなる原因の１つは、セルの正極が劣化するからであると考えられる。特に、正極の活物質割れがセルの劣化を速めていると考えられる。

上記のように、電池パック１１０内の組電池を構成するセルの劣化速度は、電池パック１１０の使い方によって変わる。ユーザ毎の車両の使い方の違いを考慮せずにリビルドを行なうと、必ずしもユーザに合ったリビルド品が得られるとは限らない。たとえば、セルの劣化が速くなるような電池パック１１０の使い方をするユーザについては、ＥＶ走行可能距離（電池パック１１０の電力のみを使用して車両１０が走行できる距離）の低下や、リビルド頻度の増加を招くおそれがある。

そこで、この実施の形態に従う電池管理システム１では、ユーザ毎の車両の使い方の違いを考慮してリビルド品を生成している。概略的には、電池管理システム１では、車両１０で使用された電池パック１１０の、一走行あたりのＳＯＣ変動量（ΔＳＯＣ）を取得し、ΔＳＯＣが大きい場合には、ΔＳＯＣが小さい場合に使用するセル（交換用セル）よりも劣化しにくいセル（交換用セル）を用いてリビルド品を生成する。このようにリビルド品を生成することで、セルの劣化が速くなるような電池パック１１０の使い方をするユーザには、劣化耐性に優れたリビルド品を提供できる。また、セルの劣化の進行が緩やかに進むような電池パック１１０の使い方をするユーザには、そのユーザにとって十分な劣化耐性を有し、かつ、劣化以外の面での利点も有するリビルド品を提供できる。

図６は、車両１０のＥＣＵ１５０により実行される処理の手順を説明するフローチャートである。図６に示す一連の処理が繰り返し実行されることにより、車両１０の走行毎に、走行開始時の電池パック１１０（組電池）のＳＯＣ（以下、「走行開始ＳＯＣ」と称する）と、走行終了時の電池パック１１０（組電池）のＳＯＣ（以下、「走行終了ＳＯＣ」と称する）とが、記憶部１６０へ出力される。以下に示す例では、一走行が、外部充電終了時（走行開始時に相当）から次の外部充電開始時（走行終了時に相当）までの期間に相当する。

電池パック１１０に対する外部充電は、たとえば、充電設備の外部電源と車両１０とが充電ケーブルで接続された状態で、充電設備に対して充電が要求されることによって開始される。そして、充電設備に対して充電の停止が要求されることによって外部充電は終了する。この際、電池パック１１０は、満充電状態になるまで充電されるとは限らない。ユーザの任意のタイミングで充電を停止することができる。

図６を参照して、ＥＣＵ１５０は、電池パック１１０の外部充電が終了したタイミングのＳＯＣを走行開始ＳＯＣとして算出する（ステップＳ１０）。

上記外部充電により給電された車両１０は、電池パック１１０に蓄えられた電力を使って走行する。車両１０の走行により電池パック１１０の電力が消費されるため、ユーザは、再び電池パック１１０を充電する。すなわち、ユーザによって、次の外部充電が行なわれる。ＥＣＵ１５０は、この外部充電が開始したタイミングのＳＯＣを走行終了ＳＯＣとして算出する（ステップＳ２０）。

ＥＣＵ１５０は、前回走行終了から今回走行終了までに得た電池パック１１０（組電池）の使用履歴情報を記憶部１６０に蓄積する（ステップＳ３０）。この電池パック１１０の使用履歴情報は、ステップＳ１０及びＳ２０において算出された走行開始ＳＯＣ及び走行終了ＳＯＣを含む。また、電池パック１１０の使用履歴情報は、外部充電の充電量、電池パック１１０の充電回数、及び車両１０の走行距離をさらに含んでもよい。外部充電の充電量は、外部電源による充電開始時からその充電が終了する時までのＳＯＣ上昇量に相当する。

そして、ＥＣＵ１５０は、記憶部１６０に蓄積された電池パック１１０の使用履歴情報を記憶部１６０から読み出し、通信装置１７０によって管理サーバ２０へ送信する（ステップＳ４０）。すなわち、ＥＣＵ１５０は、一走行が終了するたびに電池パック１１０の使用履歴情報を管理サーバ２０へ送信する。

図６のステップＳ１０、Ｓ２０、Ｓ３０は、以下のように変更されてもよい。以下に示す例では、一走行が、１トリップ（車両システムが起動してから次に停止するまでの期間）に相当する。より具体的には、一走行が、イグニッションがオンされた時点（走行開始時）からイグニッションがオフされた時点（走行終了時）までの期間に相当する。

図６を参照して、ＥＣＵ１５０は、車両１０のイグニッションがオンされた時に電池パック１１０に含まれる組電池の電圧値及び電流値を取得し、取得した電圧値及び電流値に基づいて、走行開始ＳＯＣを算出する（ステップＳ１０）。

次いで、ＥＣＵ１５０は、車両１０のイグニッションがオフされた時に電池パック１１０に含まれる組電池の電圧値及び電流値を取得し、取得した電圧値及び電流値に基づいて、走行終了ＳＯＣを算出する（ステップＳ２０）。

ＥＣＵ１５０は、前回走行終了から今回走行終了までに得た電池パック１１０（組電池）の使用履歴情報を記憶部１６０に蓄積する（ステップＳ３０）。電池パック１１０の使用履歴情報は、ステップＳ１０及びＳ２０において算出された走行開始ＳＯＣ及び走行終了ＳＯＣを含む。

そして、ＥＣＵ１５０は、記憶部１６０に蓄積された電池パック１１０の使用履歴情報を記憶部１６０から読み出し、通信装置１７０によって管理サーバ２０へ送信する（ステップＳ４０）。

上記方法によれば、車両１０が外部充電できない車両であっても、車両１０に搭載された電池パックの走行開始ＳＯＣ及び走行終了ＳＯＣを取得することができる。

図６に示す処理により、ＥＣＵ１５０は、電池パック１１０の使用履歴情報を取得し、管理サーバ２０へ送信する。そして、管理サーバ２０は、受信した電池パック１１０の使用履歴情報を電池情報ＤＢ２４０に蓄積する。なお、ＥＣＵ１５０が電池パック１１０の使用履歴情報を管理サーバ２０へ送信するタイミング（ステップＳ４０を実行するタイミング）は任意である。たとえば、ステップＳ４０において、ＥＣＵ１５０が、記憶部１６０に蓄積された電池パック１１０の使用履歴情報を記憶部１６０から所定の周期で定期的に読み出し、通信装置１７０によって管理サーバ２０へ送信してもよい。詳しくは、ステップＳ４０を実行するタイミングでない場合には、ステップＳ４０がスキップされ、ステップＳ１０〜Ｓ３０が繰り返し実行されてもよい。この場合、ステップＳ１０〜Ｓ３０は、車両１０の走行毎に実行され、ＥＣＵ１５０は、車両１０の走行毎に、電池パック１１０の使用履歴情報（走行開始ＳＯＣ及び走行終了ＳＯＣ等）を記憶部１６０へ出力する。これにより、車両１０の走行毎に、電池パック１１０の使用履歴情報（走行開始ＳＯＣ及び走行終了ＳＯＣ等）が記憶部１６０に蓄積される。そして、ステップＳ４０を実行するタイミングになると、ステップＳ４０において、前回送信から今回送信までに取得した電池パック１１０の使用履歴情報がまとめて管理サーバ２０へ送信される。

図７は、管理サーバ２０により実行される処理の手順を説明するフローチャートである。このフローチャートに示される処理は、電池パック１１０の交換を行なう車両１０（対象車両）を特定するための情報を販売店３５の端末４５から受信すると実行される。

図７を参照して、管理サーバ２０（情報処理装置２１０）は、対象車両（車両１０）の上記情報を販売店３５の端末４５から受信する（ステップＳ１１０）。次いで、管理サーバ２０は、対象車両（車両１０）の組電池（電池パック１１０）の使用履歴情報（走行開始ＳＯＣ及び走行終了ＳＯＣ等）を電池情報ＤＢ２４０から取得する（ステップＳ１２０）。すなわち、管理サーバ２０は、端末４５から受信する情報によって特定される対象車両（車両１０）の組電池（電池パック１１０）の使用履歴情報を電池情報ＤＢ２４０から取得する。

次いで、管理サーバ２０は、電池情報ＤＢ２４０から取得した車両１０の電池パック１１０の使用履歴情報（走行開始ＳＯＣ及び走行終了ＳＯＣ等）を用いて、車両１０で使用された電池パック１１０の、一走行あたりのＳＯＣ変動量（ΔＳＯＣ）を取得する（ステップＳ１３０）。具体的には、管理サーバ２０は、各走行のデータに関し、走行終了ＳＯＣから走行開始ＳＯＣを減算することで、対象期間（所定の期間）における複数回の走行の各々についてＳＯＣ変動量を求める。外部充電終了時のＳＯＣ（走行開始ＳＯＣ）から次の外部充電開始時のＳＯＣ（走行終了ＳＯＣ）を減算した値は、外部電源による充電終了時から次の充電開始時までのＳＯＣ低下量に相当する。また、このＳＯＣ低下量は、電池パック１１０に蓄えられた電力の一走行での消費量に相当する。対象期間は、任意に設定できる。たとえば、全期間を対象として、車両１０から受信した全ての走行データを考慮してもよい。また、直近の期間（現時点から予め決められた時間遡った時点までの期間）を対象として、最近の走行データだけを考慮してもよい。また、対象期間内の走行データを全て考慮してもよいし、所定の走行データを除外してもよい。たとえば、一走行の距離や時間が短いデータを除外してもよい。次いで、管理サーバ２０は、得られた複数のデータ（複数回の走行に関するＳＯＣ変動量）の中央値を求める。得られたＳＯＣ変動量の中央値が、一走行あたりのＳＯＣ変動量（ΔＳＯＣ）に相当する。

次に、管理サーバ２０は、ステップＳ１４１及びＳ１４２で、ΔＳＯＣに基づいて、リビルド（セルの交換）に適した適合セルがセルＡ〜Ｃのいずれであるかを判断する。ステップＳ１５１〜Ｓ１５３では、セルＡ〜Ｃのいずれかが選択され、選択されたセルでリビルドを行なうためのリビルド情報が生成される。

図８は、ステップＳ１５１〜Ｓ１５３で選択される交換用セル（セルＡ〜Ｃ）を示した図である。セルＡは、正極厚みが小（薄い）、かつ、正極目付量が小（少ない）の要件を満たす交換用セルである。セルＢは、正極厚みが中（標準的）、かつ、正極目付量が中（標準的）の要件を満たす交換用セルである。セルＣは、正極厚みが大（厚い）、かつ、正極目付量が大（多い）の要件を満たす交換用セルである。正極が厚いほうから順に並べると、セルＣ、セルＢ、セルＡとなる。各セルの正極厚みの数値範囲は、この関係を満たす限りにおいて任意に設定できる。また、正極の目付量が少ないほうから順に並べると、セルＡ、セルＢ、セルＣとなる。各セルの正極目付量の数値範囲は、この関係を満たす限りにおいて任意に設定できる。セルＡ〜Ｃの各々は、たとえばリチウムイオン電池である。

セルの劣化しにくさは、セルの材質や構造等によって異なる。たとえば、リチウムイオン電池の活物質は、所定の電位が与えられることで、リチウムイオンを放出したり、あるいは、リチウムイオンを取り込んだりすることができる。リチウムイオン電池の正極は、充電時にリチウムイオンを取り込み、放電時にリチウムイオンを放出する。リチウムイオンの取込みにより正極は膨張し、リチウムイオンの放出により正極は収縮する。リチウムイオン電池の充電と放電とを繰り返し行なった場合、リチウムイオン電池の正極は、膨張及び収縮を繰り返すことになる。これにより、正極構造が変化し、正極の容量が小さくなる傾向がある。この理由は、正極の構造が変化することで、正極がリチウムイオンを取り込みにくくなるからであると考えられる。

本願発明者は、リチウムイオン電池の正極を薄くすることで、リチウムイオン電池が劣化しにくくなることを実験的に見出した。具体的には、薄い正極を有するリチウムイオン電池は、充電と放電とを繰り返し行なった場合における容量維持率が高かった。また、本願発明者は、リチウムイオン電池の正極の目付量を少なくすることで、リチウムイオン電池が劣化しにくくなることを実験的に見出した。具体的には、正極の目付量が少ないリチウムイオン電池は、充電と放電とを繰り返し行なった場合における容量維持率が高かった。なお、目付量は、単位面積あたりの活物質量である。二次電池（交換用セル）の正極としては、金属酸化物（たとえば、リチウム酸化物）が好ましい。

上記のように、セルの正極が薄くなるほどセルは劣化しにくくなる傾向がある。また、セルの正極の目付量が少なくなるほどセルは劣化しにくくなる傾向がある。このため、図８に示されるセルＡ〜Ｃを劣化耐性が高いほうから順に並べると、セルＡ（劣化耐性：高）、セルＢ（劣化耐性：中）、セルＣ（劣化耐性：低）となる。

セルＡ〜Ｃに関して、正極厚み及び正極目付量の各々の数値範囲は、各セルの工程ばらつきの範囲内で設定されることが好ましい。リビルドによって電池パック１１０の特性が大きく変化しないことで、電池パック１１０の周辺回路を変更しなくてもリビルド品を適切に動作させることが可能になる。また、電池パック１１０と同一仕様の電池パックをリサイクルすることにより、セルＡ〜Ｃのいずれかに該当する交換用セルの在庫を確保しやすくなると考えられる。

たとえば、正極厚みの数値範囲に関し、セルＢの数値範囲として工程ばらつきの中央値近傍の範囲（たとえば、「中央値−所定値」以上「中央値＋所定値」以下）を、セルＡの数値範囲として「工程ばらつきの下限値」以上「セルＢの数値範囲の下限値」未満の範囲を、セルＣの数値範囲として「セルＢの数値範囲の上限値」超「工程ばらつきの上限値」以下の範囲を、それぞれ設定してもよい。仮に、正極厚みに関して工程ばらつきの下限値、中央値、上限値が１０、２０、３０であるとすると、セルＢの数値範囲を「１５以上２５以下」、セルＡの数値範囲を「１０以上１５未満」、セルＣの数値範囲を「２５超３０以下」とすることで、各セルの正極厚みの数値範囲は各セルの工程ばらつきの範囲内に設定される。正極目付量の数値範囲についても、上記正極厚みの数値範囲と同様のことがいえる。

再び図７を参照して、ステップＳ１４１において、管理サーバ２０は、ステップＳ１３０で取得したΔＳＯＣが第２のしきい値Ｔｈ２よりも大きいか否かを判定する。第２のしきい値Ｔｈ２としては、任意の数値を設定できる。たとえば、第２のしきい値Ｔｈ２を、５５％以上７５％以下の範囲から選ばれる数値とする。以下、第２のしきい値Ｔｈ２を、単に「Ｔｈ２」と称する場合がある。

ΔＳＯＣがＴｈ２よりも大きいと判定されると（ステップＳ１４１においてＹＥＳ）、管理サーバ２０は、セルＡ（図８）でリビルドを行なうためのリビルド情報を生成する（ステップＳ１５１）。詳しくは、管理サーバ２０は、再利用可能なセル（交換用セル）の情報が格納された再利用品ＤＢ２３０を参照して、リビルドに使用するセルを、リビルド品を生成するために必要な数だけ選択する。この際、セルＡに該当するセルが優先的に選択される。好ましくは、セルＡに該当するセルのみを選択する。ただし、管理サーバ２０は、再利用品ＤＢ２３０を参照して、セルＡに該当するセル（交換用セル）の在庫が不十分である場合には、所定の基準に基づき他のセルを選択する。このように、ステップＳ１５１では、セルＡ（第３のセル）が適合セルであることを示すリビルド情報（第３のリビルド情報）が生成される。

一方、ステップＳ１４１においてΔＳＯＣがＴｈ２よりも大きくないと判定されると（ステップＳ１４１においてＮＯ）、管理サーバ２０は、ステップＳ１３０で取得したΔＳＯＣが第１のしきい値Ｔｈ１よりも大きいか否かを判定する（ステップＳ１４２）。第１のしきい値Ｔｈ１としては、Ｔｈ２よりも小さい任意の数値を設定できる。たとえば、第１のしきい値Ｔｈ１を、２５％以上５０％以下の範囲から選ばれる数値とする。以下、第１のしきい値Ｔｈ１を、単に「Ｔｈ１」と称する場合がある。

ΔＳＯＣがＴｈ１よりも大きいと判定されると（ステップＳ１４２においてＹＥＳ）、管理サーバ２０は、セルＢ（図８）でリビルドを行なうためのリビルド情報を生成する（ステップＳ１５２）。詳しくは、管理サーバ２０は、再利用可能なセル（交換用セル）の情報が格納された再利用品ＤＢ２３０を参照して、リビルドに使用するセルを、リビルド品を生成するために必要な数だけ選択する。この際、セルＢに該当するセルが優先的に選択される。好ましくは、セルＢに該当するセルのみを選択する。ただし、管理サーバ２０は、再利用品ＤＢ２３０を参照して、セルＢに該当するセル（交換用セル）の在庫が不十分である場合には、所定の基準に基づき他のセルを選択する。このように、ステップＳ１５２では、セルＢ（第２のセル）が適合セルであることを示すリビルド情報（第２のリビルド情報）が生成される。

一方、ステップＳ１４２においてΔＳＯＣがＴｈ１よりも大きくないと判定されると（ステップＳ１４２においてＮＯ）、管理サーバ２０は、セルＣ（図８）でリビルドを行なうためのリビルド情報を生成する（ステップＳ１５３）。詳しくは、管理サーバ２０は、再利用可能なセル（交換用セル）の情報が格納された再利用品ＤＢ２３０を参照して、リビルドに使用するセルを、リビルド品を生成するために必要な数だけ選択する。この際、セルＣに該当するセルが優先的に選択される。好ましくは、セルＣに該当するセルのみを選択する。ただし、管理サーバ２０は、再利用品ＤＢ２３０を参照して、セルＣに該当するセル（交換用セル）の在庫が不十分である場合には、所定の基準に基づき他のセルを選択する。このように、ステップＳ１５３では、セルＣ（第１のセル）が適合セルであることを示すリビルド情報（第１のリビルド情報）が生成される。

ステップＳ１５１〜Ｓ１５３の各々では、たとえば、再利用品ＤＢ２３０に格納されているセルのトレーサビリティデータ（初期の正極厚み及び正極目付量）を参照してリビルド情報を生成できる。ただしこれに限られず、使用後のセル情報（使用後に測定された正極厚み及び正極目付量）を参照してリビルド情報を生成してもよい。

そして、ステップＳ１５１〜Ｓ１５３のいずれかにおいてリビルド情報が生成されると、管理サーバ２０は、生成されたリビルド情報に従うリビルド品の生成指令を電池パック製造業者３４の端末４４へ送信する（ステップＳ１６０）。これにより、電池パック製造業者３４によって、車両１０に搭載される電池パック１１０のリビルド品が生成される。このようなリビルド情報に従うリビルド品は、車両１０のユーザに合った特性を有するものとなる。さらに、管理サーバ２０は、生成されたリビルド情報を、車両１０が引き渡された販売店３５の端末４５へ送信する（ステップＳ１７０）。

セル交換のタイミングは任意であり、たとえば、定期的なメンテナンスのタイミングであってもよい。また、管理サーバ２０が、電池パック１１０の使用履歴情報（たとえば、電池パック１１０の充電回数、及び車両１０の走行距離）に基づいて適切なセル交換タイミングを求め、そのタイミングになった時点でユーザに通知してもよい。

上記実施の形態に従う電池管理システム１では、車両１０で使用された電池パック１１０の、一走行あたりのＳＯＣ変動量（ΔＳＯＣ）を取得し（ステップＳ１３０）、ΔＳＯＣが大きい場合には、劣化耐性が高いセル（セルＡ）を用いてリビルド品を生成し（ステップＳ１５１）、ΔＳＯＣが中程度の場合には、劣化耐性が中程度のセル（セルＢ）を用いてリビルド品を生成し（ステップＳ１５２）、ΔＳＯＣが小さい場合には、劣化耐性が低いセル（セルＣ）を用いてリビルド品を生成する（ステップＳ１５３）。ステップＳ１５３で選択されるセルＣは、大容量化に適している。詳しくは、電極が厚くなるほどセルの容量は大きくなる傾向がある。また、目付量が多くなるほどセルの容量は大きくなる傾向がある。このため、セルＣは、大容量化に適している。

上記のようにリビルド品を生成することで、セルの劣化が速くなるような電池パック１１０の使い方をするユーザには、劣化耐性に優れたリビルド品を提供できる。また、セルの劣化の進行が緩やかに進むような電池パック１１０の使い方をするユーザには、そのユーザにとって十分な劣化耐性を有する大容量のリビルド品を提供できる。このように、電池管理システム１では、ユーザ毎の車両１０の使い方の違いを考慮して適切な交換用セルが選択される。

また、上記実施の形態においては、ユーザの車両の使い方（ΔＳＯＣ：大、ΔＳＯＣ：中、ΔＳＯＣ：小）によって電池パックを３区分に分類し、各電池パックに合った適切な交換用セル（セルＡ〜Ｃのいずれか）を選択している。２区分よりも３区分の方が、交換用セルの適合度が高くなる。ただし、２区分を採用しても一定の効果は奏される。

たとえば、図８に示すセルＡ〜Ｃに代えて、図９に示すセルＡ及びＢをリビルドに使用してもよい。図１０は、図９に示した交換用セル（セルＡ及びＢ）を採用する変形例において、管理サーバ２０により実行される処理の手順を説明するフローチャートである。

図１０を参照して、管理サーバ２０は、図７のステップＳ１１０〜Ｓ１３０に準ずるステップＳ２１０〜Ｓ２３０を実行する。次に、管理サーバ２０は、ステップＳ２４０で、リビルド（セルの交換）に適した適合セルがセルＡ及びＢのいずれであるかを判断する。ステップＳ２５１及びＳ２５２では、セルＡ及びＢのいずれかが選択され、選択されたセルでリビルドを行なうためのリビルド情報が生成される。ステップＳ２４０、Ｓ２５１、Ｓ２５２ではそれぞれ、図７のステップＳ１４２、Ｓ１５２、Ｓ１５３に準ずる処理を行なう。次いで、管理サーバ２０は、図７のステップＳ１６０、Ｓ１７０に準ずるステップＳ２６０、Ｓ２７０を実行する。

上記のように、ユーザの車両の使い方（ΔＳＯＣ：大、ΔＳＯＣ：小）によって電池パックを２区分に分類した場合にも、ユーザ毎の車両１０の使い方の違いを考慮して適切な交換用セルが選択される。これにより、車両１０のユーザに合った特性を有するリビルド品が生成される。

図７のステップＳ１４１においては、ΔＳＯＣとＴｈ２とが同じ場合にＮＯと判断されて、ステップＳ１４２に進む。しかしこれに限られず、ΔＳＯＣとＴｈ２とが同じ場合にＹＥＳと判断されてステップＳ１５１に進むように、ステップＳ１４１を変更してもよい。また、図７のステップＳ１４２及び図１０のステップＳ２４０についても同様のことがいえる。

上記実施の形態においては、正極厚み及び正極目付量を、セルの劣化しにくさを示す指標とした（図８）。詳しくは、この指標は、セルの正極が薄いほどそのセルは劣化しにくいと判定するとともに、セルの正極の目付量が少ないほどそのセルは劣化しにくいと判定するものである。ただしこれに限られず、正極厚み及び正極目付量のいずれか一方のみを、セルの劣化しにくさを示す指標としてもよい。

たとえば、図１１に示すような、正極厚みのみによって分類される交換用セル（セルＡ〜Ｃ）をリビルドに使用してもよい。図１１に示されるセルＡ〜Ｃを劣化耐性が高いほうから順に並べると、セルＡ、セルＢ、セルＣとなる。

また、正極厚み及び正極目付量を、セルの劣化しにくさを示す指標とする場合には、図１２に示すような分類の仕方もできる。図１２において、セルＡは、正極厚みが小（薄い）、かつ、正極目付量が極小（非常に少ない）の要件を満たす交換用セルである。セルＢは、正極厚みが小（薄い）、かつ、正極目付量が小（少ない）の要件を満たす交換用セルである。セルＣは、正極厚みが中（標準的）、かつ、正極目付量が中（標準的）の要件を満たす交換用セルである。セルＤは、正極厚みが大（厚い）、かつ、正極目付量が大（多い）の要件を満たす交換用セルである。セルＥは、正極厚みが大（厚い）、かつ、正極目付量が極大（非常に多い）の要件を満たす交換用セルである。図１２に示すセルＡ〜Ｅを劣化耐性が高いほうから順に並べると、セルＡ、セルＢ、セルＣ、セルＤ、セルＥとなる。

こうした交換用セルを使用した場合、ユーザの車両の使い方（ΔＳＯＣ：極大、ΔＳＯＣ：大、ΔＳＯＣ：中、ΔＳＯＣ：小、ΔＳＯＣ：極小）によって電池パックを５区分に分類し、各電池パックに合った適切な交換用セル（セルＡ〜Ｅのいずれか）を選択することが可能になる。なお、劣化しにくいセルとしては、種々の指標を用いて、相対的に劣化しにくいと判定されるセルを採用することができる。

上記実施の形態においては、管理サーバ２０（電池情報取得部）が、対象期間（所定の期間）における複数回の走行の各々についてＳＯＣ変動量を取得し、取得したＳＯＣ変動量の中央値を求めている（ステップＳ１３０）。しかしこれに限られず、複数回の走行の各々についてのＳＯＣ変動量から、中央値ではなく平均値を求めることもできる。たとえば、直近の期間（現時点から予め決められた時間遡った時点までの期間）における複数回の走行の各々についてＳＯＣ変動量を取得し、取得したＳＯＣ変動量の平均値を求めるようにしてもよい。ただし、車両１０をさまざまな用途で使用する場合には、平均値よりも中央値の方が、日常的なユーザの使い方を反映しやすい。このため、ＳＯＣ変動量の中央値を一走行あたりのＳＯＣ変動量とすることで、交換用セルの適合度を高めることができる。

また、管理サーバ２０（電池情報取得部）を、ＳＯＣ変動量の中央値とＳＯＣ変動量の平均値との両方を求めることができるように構成し、対象車両（車両１０）の車種に応じて、ＳＯＣ変動量の中央値とＳＯＣ変動量の平均値とのいずれかを採用するようにしてもよい。たとえば、対象車両（車両１０）が、特定の用途でしか使用されない業務用の車両（たとえば、トラック）である場合には、ＳＯＣ変動量の平均値を採用し、対象車両（車両１０）が他の車両（たとえば、乗用車）である場合には、ＳＯＣ変動量の中央値を採用するようにしてもよい。

上記実施の形態では、車両１０が走行開始ＳＯＣ及び走行終了ＳＯＣを管理サーバ２０へ送信し、管理サーバ２０が、走行開始ＳＯＣ及び走行終了ＳＯＣに基づいてΔＳＯＣを求めるようにした。しかしこれに限られず、車両１０において、走行毎に走行開始ＳＯＣと走行終了ＳＯＣとの差を算出し、算出された値（＝走行開始ＳＯＣ−走行終了ＳＯＣ）が管理サーバ２０へ送信されるようにしてもよい。

また、車両１０から受信した電池パック１１０の使用履歴情報に外部充電の充電量（外部電源による充電開始時からその充電が終了する時までのＳＯＣ上昇量）が含まれる場合には、管理サーバ２０は、この外部充電の充電量に基づいてΔＳＯＣを求めてもよい。詳しくは、管理サーバ２０は、外部充電１回あたりの充電量（たとえば、中央値又は平均値）を、ΔＳＯＣとして採用してもよい。通常、前回走行で消費した電力、又は次回走行で消費される電力を、１回の外部充電で充電する。このため、外部充電１回あたりの充電量は、電池パック１１０に蓄えられた電力の一走行あたりの消費量とみなすことができる。

上記実施の形態では、車両１０の電池パック１１０（組電池）の使用履歴情報が管理サーバ２０に収集され、管理サーバ２０において、ΔＳＯＣ（一走行あたりのＳＯＣ変動量）の算出と、セルの交換に適した適合セルを選択するための交換情報（上記実施の形態では、リビルド情報）の生成とが行なわれるようにした。しかしこれに限られず、電池パック１１０の使用履歴情報は、車両１０に蓄積してもよい。たとえば、車両１０が販売店３５に持ち込まれた際に、販売店３５の端末４５に車両１０を接続して、車両１０に蓄積された電池パック１１０の使用履歴情報を端末４５から管理サーバ２０へ送信するようにしてもよい。また、交換情報の生成を、管理サーバ２０ではなく、図３に示した端末４１〜４５のいずれか、又は別途設けられた端末において行なうようにしてもよい。たとえば、管理サーバ２０又は車両１０において、電池パック１１０の使用履歴情報からΔＳＯＣが算出され、算出されたΔＳＯＣが、交換情報の生成を行なう上記端末へ送信されるようにしてもよい。また、車両１０のＥＣＵ１５０が交換情報の生成を行なってもよい。

なお、ＳＯＣの測定方法については、種々の公知の手法を用いることができる。また、車両１０は、外部充電できない車両であってもよい。

図１３は、実施例によるリビルド品と比較例によるリビルド品とについて、走行前後での容量維持率、及び走行可能距離を評価した結果を示している。

実施例に従う電池管理システムは、前述の図６の処理及び図７の処理を実行するものであった。図６の処理では、外部充電終了時のＳＯＣを走行開始ＳＯＣとし、次の外部充電開始時のＳＯＣを走行終了ＳＯＣとした。図７の処理では、第１のしきい値Ｔｈ１を３５％に、第２のしきい値Ｔｈ２を６０％に、それぞれ設定した。図７のステップＳ１３０では、ＳＯＣ変動量の中央値（ΔＳＯＣ）を求めた。セルＡ〜Ｃ（図８）に関して、正極厚み及び正極目付量の各々の数値範囲は、各セルの工程ばらつきの範囲内で設定した。

比較例に従う電池管理システムは、図７のステップＳ１５１〜Ｓ１５３のいずれにおいてもセルＢが選択される点のみが、実施例に従う電池管理システムとは異なるものであった。

実施例及び比較例の各々におけるリビルド対象は、ΔＳＯＣ７６％の電池パックであった。詳しくは、電池パックの使用をＳＯＣ９１％の状態から開始して、電池パックのＳＯＣが１５％になるまで車両の走行で電池パックの電力を消費した後、電池パックを外部充電して電池パックのＳＯＣを再び９１％に戻すような使い方で充電及び放電が繰り返し行なわれた電池パックを、リビルド対象とした。

リビルド対象のΔＳＯＣ（７６％）が第２のしきい値Ｔｈ２（６０％）よりも大きいため、実施例に従う電池管理システムでは、ステップＳ１５１において、セルＡ（図８）でリビルドを行なうためのリビルド情報が生成された。他方、比較例に従う電池管理システムでは、ステップＳ１５１において、セルＢ（図８）でリビルドを行なうためのリビルド情報が生成された。実施例及び比較例の各々において生成されたリビルド情報に従うリビルド品をそれぞれ生成し、各リビルド品について、走行前後での容量維持率、及び走行可能距離を評価した。容量維持率の評価では、リビルド品が搭載された車両で走行距離約５６０００ｋｍの走行試験を行い、走行試験前のリビルド品の容量に対する走行試験後のリビルド品の容量の比率（容量維持率）を測定した。走行可能距離の評価では、リビルド品が搭載された車両を、リビルド品に蓄えられた電力のみを用いて走行させた場合の走行可能距離を測定した。

図１３を参照して、容量維持率及び走行可能距離のいずれの評価でも、比較例によるリビルド品よりも実施例によるリビルド品のほうが優れていた。詳しくは、比較例によるリビルド品の容量維持率（９０．８％）よりも実施例によるリビルド品の容量維持率（９８．５％）のほうが高かった。また、比較例によるリビルド品の走行可能距離（約２７２ｋｍ）よりも実施例によるリビルド品の走行可能距離（約２９６ｋｍ）のほうが長かった。これらの結果から、比較例によるリビルド品よりも実施例によるリビルド品のほうが長寿命であることが理解される。

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、上記した実施の形態の説明ではなくて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及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。

１ 電池管理システム、１０，６０−１，６０−２ 車両、２０ 管理サーバ、３１ 回収業者、３２ 検査業者、３３ 性能回復業者、３４ 電池パック製造業者、３５ 販売店、３６ リサイクル業者、４１〜４５ 端末、５０ 通信ネットワーク、５１ 基地局、６２−１，６２−２，１１０ 電池パック、７１ 通信装置、７２ 制御部、７３ 表示部、１１２ 電池監視ユニット、１１４ インレット、１１６ 充電器、１２０ ＰＣＵ、１３０ ＭＧ、１４０ 駆動輪、１５０ ＥＣＵ、１６０ 記憶部、１７０，２２０ 通信装置、１８０ 通信線、２１０ 情報処理装置、２３０ 再利用品ＤＢ、２４０ 電池情報ＤＢ。

Claims (11)

1. 複数のセルを含んで構成される組電池を製造するための情報を処理する電池情報処理装置であって、
   車両で使用された前記組電池の、一走行あたりのＳＯＣ変動量を取得する電池情報取得部と、
   前記ＳＯＣ変動量を用いて、交換用セルから前記セルの交換に適した適合セルを選択するための交換情報を生成する交換情報生成部とを備え、
   前記交換情報生成部は、前記ＳＯＣ変動量が第１のしきい値よりも小さい場合には第１の交換情報を生成し、前記ＳＯＣ変動量が前記第１のしきい値よりも大きい場合には第２の交換情報を生成し、
   前記第１の交換情報は、第１のセルが前記適合セルであることを示し、
   前記第２の交換情報は、セルの劣化しにくさを示す所定の指標により前記第１のセルよりも劣化しにくいと判定される第２のセルが前記適合セルであることを示す、電池情報処理装置。
2. 前記交換情報生成部は、第２のしきい値よりも前記ＳＯＣ変動量が大きい場合には第３の交換情報を生成し、
   前記第２のしきい値は前記第１のしきい値よりも大きく、
   前記第３の交換情報は、前記指標により前記第２のセルよりも劣化しにくいと判定される第３のセルが前記適合セルであることを示し、
   前記交換情報生成部は、前記ＳＯＣ変動量が、前記第１のしきい値よりも大きく、かつ、前記第２のしきい値よりも小さい場合には、前記第２の交換情報を生成する、請求項１に記載の電池情報処理装置。
3. 前記車両は、車両外部の外部電源の電力で前記複数のセルを充電可能に構成され、
   前記ＳＯＣ変動量は、前記外部電源による充電終了時から次の充電開始時までのＳＯＣ低下量を用いて算出される、請求項１又は２に記載の電池情報処理装置。
4. 前記車両は、車両外部の外部電源の電力で前記複数のセルを充電可能に構成され、
   前記ＳＯＣ変動量は、前記外部電源による充電開始時からその充電が終了する時までのＳＯＣ上昇量を用いて算出される、請求項１又は２に記載の電池情報処理装置。
5. 前記交換用セルは、正極が薄いほど前記指標により劣化しにくいと判定される、請求項１〜４のいずれか１項に記載の電池情報処理装置。
6. 前記交換用セルは、正極の目付量が少ないほど前記指標により劣化しにくいと判定される、請求項１〜５のいずれか１項に記載の電池情報処理装置。
7. 前記電池情報取得部は、複数回の走行の各々について前記組電池のＳＯＣ変動量を取得し、取得したＳＯＣ変動量の中央値を、前記一走行あたりのＳＯＣ変動量として求める、請求項１〜６のいずれか１項に記載の電池情報処理装置。
8. 組電池を構成する複数のセルの少なくとも一部を、交換用セルから選択される適合セルに交換して前記組電池を製造するための電池製造支援装置であって、
   請求項１〜７のいずれか１項に記載の電池情報処理装置によって生成された交換情報を取得する取得部と、
   前記取得部によって取得された交換情報に従って前記適合セルを選択する選択部と、
   を備える、電池製造支援装置。
9. 請求項１〜７のいずれか１項に記載の電池情報処理装置によって生成された交換情報に従って製造された組電池。
10. 複数のセルを含んで構成される組電池を製造するための情報を処理する電池情報処理方法であって、
    車両で使用された前記組電池の、一走行あたりのＳＯＣ変動量を取得するステップと、
    前記ＳＯＣ変動量を用いて、交換用セルから前記セルの交換に適した適合セルを選択するための交換情報を生成するステップとを含み、
    前記交換情報を生成するステップは、
    前記ＳＯＣ変動量と第１のしきい値とを比較するステップと、
    前記ＳＯＣ変動量が前記第１のしきい値よりも小さい場合に第１の交換情報を生成するステップと、
    前記ＳＯＣ変動量が前記第１のしきい値よりも大きい場合に第２の交換情報を生成するステップとを含み、
    前記第１の交換情報は、第１のセルが前記適合セルであることを示し、
    前記第２の交換情報は、セルの劣化しにくさを示す所定の指標により前記第１のセルよりも劣化しにくいと判定される第２のセルが前記適合セルであることを示す、電池情報処理方法。
11. 複数のセルを含んで構成される組電池の製造方法であって、
    交換用セルから前記セルの交換に適した適合セルを選択するための交換情報を取得する工程と、
    取得された前記交換情報に従って選択された前記適合セルを用いて前記組電池を製造する工程とを含み、
    前記交換情報は、車両で使用された前記組電池の、一走行あたりのＳＯＣ変動量を用いて生成された情報であり、
    前記交換情報は、
    前記ＳＯＣ変動量が第１のしきい値よりも小さい場合には、第１のセルが前記適合セルであることを示し、
    前記ＳＯＣ変動量が前記第１のしきい値よりも大きい場合には、セルの劣化しにくさを示す所定の指標により前記第１のセルよりも劣化しにくいと判定される第２のセルが前記適合セルであることを示す、組電池の製造方法。

Images