(57)【要約】【課題】再利用に適さない電池を、取り外し前又は輸送前、あるいは、工場での電池モジュール若しくはセルの解体又は容量検査前に、検出（選別）することを可能にする二次電池の再利用方法、及びコンピュータプログラムを提供する。【解決手段】二次電池の再利用方法は、互いに電気的に接続された複数の二次電池セル２を含む蓄電装置３の膨れ量を取得し、前記蓄電装置３の内部抵抗を取得し、前記膨れ量及び前記内部抵抗に基づいて、前記複数のセル２及び／又は蓄電装置３の再利用可能性を評価する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに電気的に接続された複数の二次電池セルを含む蓄電装置の膨れ量を取得し、
前記蓄電装置の内部抵抗を取得し、
前記膨れ量及び前記内部抵抗に基づいて、前記複数のセル及び／又は蓄電装置の再利用可能性を評価する、二次電池の再利用方法。
【請求項２】
前記内部抵抗の取得において、前記蓄電装置の交流内部抵抗を取得する、請求項１に記載の二次電池の再利用方法。
【請求項３】
前記膨れ量を取得した後、前記内部抵抗を取得する、請求項１又は２に記載の二次電池の再利用方法。
【請求項４】
互いに電気的に接続された複数の二次電池セルの再利用可能性を評価するコンピュータに、
前記複数のセルを含む蓄電装置の膨れ量を取得し、
前記蓄電装置の内部抵抗を取得し、
前記膨れ量及び前記内部抵抗に基づいて、前記前記複数のセル及び／又は蓄電装置の再利用可能性を評価する
処理を実行させる、コンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のセルを有する二次電池の再利用方法、及びコンピュータプログラムに関する。本明細書では、複数回数の充放電が可能な蓄電池を「二次電池」と総称し、ニッケル水素電池やリチウムイオン電池に加え、電気二重層キャパシタ等のキャパシタ（コンデンサ）型の蓄電素子も二次電池に含むものとする。
【背景技術】
【０００２】
電気自動車（ＥＶ）やプラグインハイブリッド電気自動車（ＰＨＥＶ）に搭載される電池パックは、例えば８〜２０個の電池セル（以下、セルという）を含む電池モジュール（組電池）を、パックケースの中に複数収容している。
【０００３】
近年、ＥＶやＰＨＥＶで数年間使用された車両駆動用の電池パック、電池モジュール、又はセルを、再利用（リサイクル）するための検討が活発化している（例えば特許文献１参照）。極端な環境（例えば過度の高温環境、度重なる過度のハイレート放電）で使われたものを除けば、車両駆動用に電池パックを１０年使用しても、満充電容量は新品時の７０％程度維持されていると期待される。このような電池パック又は電池モジュールを、再利用のために車両から取り外して、工場に輸送することが考えられる。工場では、例えば電池モジュールにおいてリユースできるセルを選別し、リユースできるセルを用いて、電池モジュールをリビルド（再構成）する。電池パックにおいてリユースできる電池モジュールを選別し、リユースできる電池モジュールを用いて、電池パックをリビルドしてもよい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１６−１５２１１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１においては、使用履歴のある電池パックを解体して得られる複数のセルの残容量を測定し、残容量が、０よりも大きく電池パックが搭載されていた車両での制御範囲の下限値未満の範囲内に設定された残容量下限値以上である電池モジュールを選別する。選別された電池モジュールを用いて、電池パックを組み立てる。
【０００６】
車両駆動用の電池パックや電池モジュールは、体積及び重量が大きく、かつ注意深く取り扱う必要があり、エンドユーザによってユーザ対応窓口（例えばカーディラー）に持ち込まれた車両から取り外して工場に輸送するには労力及びコストがかかる。
また、工場においても、受領した電池パックや電池モジュールを、電池モジュールやセルに分解し、容量検査を行い、利用可能な電池モジュールやセルを選別するには、労力及びコストがかかる。
車両から取外されて工場に輸送された電池パック、電池モジュール、工場で解体や容量検査を行った電池モジュール又はセルが、極端に劣化していて結局再利用できないという状況を避けることが、コスト抑制のために望まれる。
【０００７】
本発明の目的は、再利用に適さない電池を、取り外し前又は輸送前、あるいは、工場での電池モジュール若しくはセルの解体又は容量検査前に、検出（選別）することを可能にする二次電池の再利用方法、及びコンピュータプログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る二次電池の再利用方法は、互いに電気的に接続された複数の二次電池セルを含む蓄電装置の膨れ量を取得し、前記蓄電装置の内部抵抗を取得し、前記膨れ量及び前記内部抵抗に基づいて、前記複数のセル及び／又は蓄電装置の再利用可能性を評価する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、再利用に適さないセルを、取り外し前又は輸送前に、検出（選別）することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施形態１に係る車両及び管理装置の構成を示すブロック図である。
【図２】ＢＭＵの構成を示すブロック図である。
【図３】電池モジュールの斜視図である。
【図４】電池モジュール又はセルの再利用の過程を示すフローチャートである。
【図５】電池モジュール又はセルの再利用の過程を示すフローチャートである。
【図６】管理装置の制御部による電池モジュール及びセルの再利用可能性の評価処理の手順を示すフローチャートである。
【図７】管理装置の制御部による電池モジュール及びセルの再利用可能性の評価処理の手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
（実施形態の概要）
実施形態に係る二次電池の再利用方法は、互いに電気的に接続された複数の二次電池セルを含む蓄電装置の膨れ量を取得し、前記蓄電装置の内部抵抗を取得し、前記膨れ量及び前記内部抵抗に基づいて、前記複数のセル及び／又は蓄電装置の再利用可能性を評価する。
【００１２】
「蓄電装置」は、電池パックであってもよいし、電池モジュールであってもよい。蓄電装置は、通常の電池パックまたは電池モジュールが備える、個々のセルの電圧を測定する電圧センサ（例えば電圧測定回路、セル監視ＩＣ）が、取り外されていないことが好ましい。
【００１３】
「蓄電装置の膨れ量」とは、電池パック、電池モジュール、及びセルのうちのいずれの膨れ量であってもよい。測定しやすさの観点からは、電池モジュールの膨れ量を取得することが好ましい。
「蓄電装置の内部抵抗」とは、電池パック、電池モジュール、及びセルのうちのいずれの内部抵抗であってもよい。内部抵抗は、交流内部抵抗及び直流内部抵抗のいずれであってもよい。
【００１４】
「複数のセル及び／又は蓄電装置の再利用可能性の評価」とは、電池モジュールの個々のセルの再利用可能性の評価、複数のセルを有する電池モジュールの再利用可能性の評価、又は複数の電池モジュールを有する電池パックの再利用可能性の評価をいう。
【００１５】
車両に搭載されている蓄電装置は、使用履歴（電流履歴（電流積算履歴）、電圧履歴（異常電圧履歴）、温度履歴（異常温度履歴、平均温度履歴）等）が記録されていることが多い。記録された使用履歴に基づいて、セルの健全度（ＳＯＨ：State Of Health）をおおまかに推定することができる。しかし、このような使用履歴に基づく推定の精度は十分には高くないことがある。そこで、使用履歴に基づくＳＯＨ推定によって再利用可能性のプレ評価（一次選別）を行い、更なる評価（二次選別）のために上述の方法を用いてもよい。
【００１６】
従来、セルのＳＯＨを評価する場合、セルを電池パックや電池モジュールから取り外して（蓄電装置を解体して）、個別のセルについて評価を行うことが一般的である。この従来の評価方法は、労力及びコストの負担が大きい。
本発明者らは、低コストでの再利用可能性の評価という目的に照らし、蓄電装置を解体する前に蓄電装置の膨れ量及び内部抵抗を用いて、再利用の対象から除外するべきセル及び／又は蓄電装置を検出できる上述の方法を考案した。上述の方法により、再利用に適さないセル及び／又は蓄電装置を、コストが高くかかる解体及び工場への輸送の前に、又は工場で解体や容量検査を行う前に、簡便に検出できる。
【００１７】
電解液の分解によるセル内圧の上昇や、充放電時に炭素材料等の負極活物質の体積が増加することに伴う負極合剤層の膨張等により、セルが膨れることがある。セルが膨れると、セル内の空間が増加し、電極体（発電要素）が保持できる電解液の量が増加し、電池性能を維持するために必要な電解液量が不足する為、電池性能が低下する。
膨れ量は、セル（電解液）が高温下で使用された場合、及びハイレートで充放電が繰り返された場合のような、ハードユースの指標であるので、ハードユースにさらされたセル及び／又は蓄電装置を再利用の対象から除外するために膨れ量を測定することは有効である。内部抵抗の大小に関わらず、膨れ量が閾値以上であるセル及び／又は蓄電装置はリユースできないと評価することができる。
【００１８】
充放電及び放置に伴いセルが劣化すると、交流内部抵抗及び直流内部抵抗が上昇する。
内部抵抗の増加は、充放電及び放置によって電解液が消費され、負極表面のＳＥＩ被膜が成長してセルが劣化したことを示す指標となる。
膨れ量のみで評価すると、マイルドユースに長期間さらされて劣化しているセル及び／又は蓄電装置を再利用の対象から除外することができない。
内部抵抗のみで評価すると、抵抗の上昇は小さいものの高温下で使用されるなどして膨れを有するセル及び／又は蓄電装置を、再利用の対象から除外することができない。
実施形態の二次電池の再利用方法は、簡便に、蓄電装置の膨れ量及び内部抵抗の両方に基づいてセル及び／又は蓄電装置の再利用可能性を評価することができる。
【００１９】
前記内部抵抗の取得において、前記蓄電装置の交流内部抵抗を取得してもよい。
蓄電装置の交流内部抵抗を取得する場合、測定が簡便である。交流内部抵抗は、例えば、ポテンショガルバノスタット及び周波数応答アナライザを含む測定器によって測定できる。再利用可能性の評価という目的に照らし、周波数を固定して（例えば１ｋＨｚに固定して）蓄電装置の交流内部抵抗を測定することは、非常に短時間で測定を実施できるため、好ましい。
【００２０】
上述の二次電池の再利用方法において、前記膨れ量を取得した後、前記内部抵抗を取得してもよい。
【００２１】
膨れ量に基づいてハードユースにさらされていないものを選別した後、内部抵抗（交流内部抵抗又は直流内部抵抗）に基づいて、どの程度、セル及び／又は蓄電装置に負荷がかかったかを判断する。負荷がかかって抵抗が大きいセル及び／又は蓄電装置は劣化しているので、再利用の対象から効率良く除外できる。
【００２２】
実施形態に係るコンピュータプログラムは、互いに電気的に接続された複数の二次電池セルの再利用可能性を評価するコンピュータに、前記複数のセルを含む蓄電装置の膨れ量を取得し、前記蓄電装置の内部抵抗を取得し、前記膨れ量及び前記内部抵抗に基づいて、前記前記複数のセル及び／又は蓄電装置の再利用可能性を評価する処理を実行させる。
【００２３】
上記構成によれば、蓄電装置を解体する前に、蓄電装置の膨れ量及び内部抵抗を用いて、再利用に適さないセル及び／又は蓄電装置を、労力及びコストがかかる解体及び工場への輸送の前に、簡便に選別できる。
【００２４】
（実施形態１）
車両に搭載される蓄電装置（リチウムイオン二次電池）を例に、再利用方法を説明する。
図１は、車両１（本実施形態では、自動車等の四輪車両）及び管理装置１３の構成を示すブロック図である。
車両１は、リチウムイオン二次電池セル２と、ＣＭＵ（Cell Monitoring Unit）５と、ＢＭＵ（Battery Management Unit）６と、統括ＥＣＵ（Electronic Control Unit）７と、通信部８と、負荷９と、電流センサ１０とを備える。電池パック４は、複数のリチウムイオン二次電池セル２が直列及び／又は並列に接続された電池モジュール３を、複数含む。本実施形態では、複数のリチウムイオン二次電池セル２が直列に接続された電池モジュール３が、複数直列に接続されている。
【００２５】
統括ＥＣＵ７は、車両１の電源装置全体を制御する。統括ＥＣＵ７は車両１がＨＥＶ車又はガソリン車である場合、エンジンも制御する。統括ＥＣＵ７とＢＭＵ６とは、例えばＣＡＮ通信によりデータの送受信を行う。
【００２６】
管理装置１３は、制御部１４、記憶部１５、入力部１６、インタフェース部１７を備える。これらのコンポーネントは、バスを介して互いに通信可能に接続されている。
入力部１６は、電流センサ１０の検出結果、後述する使用履歴６３、及び作業者が測定した膨れデータ及び内部抵抗の入力を受け付ける。インタフェース部１７は、例えば、ＬＡＮインタフェース等により構成され、有線又は無線により、例えばＬＡＮ等のネットワーク１２及び通信部８を介し、統合ＥＣＵ７との通信を行う。ネットワーク１２はインターネットでもよい。インタフェース部１７は、ＬＡＮインタフェースに限定はされない。
代替的に、管理装置１３は、通信部８及び統合ＥＣＵ７を介さずに、ＢＭＵ６と通信してもよい。
【００２７】
記憶部１５は、例えばハードディスクドライブ（ＨＤＤ）等により構成され、各種のプログラム及びデータを記憶する。記憶部１５には、二次電池の再利用可能性を評価するための評価プログラム１５１が格納されている。評価プログラム１５１は、例えば、ＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤ−ＲＯＭ、ＵＳＢメモリ等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体１８に格納された状態で提供され、管理装置１３にインストールすることにより記憶部１５に格納される。代替的に、ネットワーク１２に接続されている図示しない外部コンピュータから評価プログラム１５１を取得し、記憶部１５に記憶させてもよい。
【００２８】
制御部１４は、例えばＣＰＵやＲＯＭ、ＲＡＭ等により構成され、記憶部１５から評価プログラム１５１を読み出して実行することにより、二次電池の再利用可能性の評価処理を実行する処理部として機能する。
【００２９】
以下、管理装置１３が二次電池の再利用可能性の評価を行う場合につき説明する。代替的に、ＢＭＵ６又は統括ＥＣＵ７が、管理装置として機能してもよい。ＢＭＵ６又は統括ＥＣＵ７が管理装置として機能する場合、車両１に管理装置１３を接続する必要はない。本実施形態では、ＣＭＵ５を含む電池モジュール３が、「蓄電装置」として機能する。
ＢＭＵ６は、電池ＥＣＵであってもよい。
【００３０】
ＣＭＵ５は、各セル２の状態を監視する電子制御装置（監視基板）である。
ＣＭＵ５には、電圧ばらつきを解消するためのバランサ（回路）と、各セル２の電圧を検出する電圧センサとが設けられている（不図示）。バランサは、各セル２に対して並列に接続された放電回路であり、スイッチ及び抵抗器を有してもよい。スイッチは、ＣＭＵ５に含まれる制御回路からの制御信号によってオン／オフされる。電圧センサは、検出したセル２の電圧をＢＭＵ６へ伝達する。
ＣＭＵ５は、セル２間に電圧ばらつきがある場合に、電圧の高いセル２と、他のセル２とが同等の電圧になるように、電圧の高いセル２を放電させるバランシングを実施する。
【００３１】
図２は、ＢＭＵ６の構成を示すブロック図である。ＢＭＵ６は、制御部６１と、記憶部６２と、入力部６５と、インタフェース部６６とを備える。これらのコンポーネントは、バスを介して互いに通信可能に接続されている。
【００３２】
入力部６５は、電流センサ１０、ＣＭＵ５の電圧センサの検出結果の入力を受け付ける。インタフェース部６６は、例えば、ＣＡＮインタフェース等により構成され、有線又は無線により統合ＥＣＵ７等の他の装置との通信を行う。インタフェース部６６は、ＬＡＮインタフェース及び／又はＵＳＢインタフェースであってもよい。
【００３３】
記憶部６２は、フラッシュメモリやハードディスクドライブ（ＨＤＤ）等により構成され、各種のプログラム及びデータを記憶する。記憶部６２には、使用履歴（電流履歴、電圧履歴、温度履歴等）６３、及び膨れデータ６４も記憶されている。膨れデータ６４は、初期の電池モジュール３若しくはセル２の厚み、又は後述するセル２，２間の初期の隙間Ｄである。膨れデータ６４は、更新されないデータであってもよいし、再利用可能性の評価時に取得した膨れデータが追記されてもよい。
【００３４】
制御部６１は、例えばＣＰＵやＲＯＭ、ＲＡＭ等により構成され、記憶部６２から読み出したコンピュータプログラムを実行することにより、ＢＭＵ６の動作を制御する。
【００３５】
図３は、電池モジュール３の斜視図である。
電池モジュール３は、複数のセル２を保持する保持部材３１（例えば、直方体状のモジュールケース、セル２を圧迫した状態で拘束する拘束部材）と、複数のセル２と、ＣＭＵ５とを備える。保持部材３１は、セル２若しくは電池モジュール３の厚み、又はセル間の隙間Ｄを測定できるように構成されている。
【００３６】
セル２は、直方体状のケース本体２１と、蓋板２２と、蓋板２２に設けられた、極性が異なる一対の端子２３，２３と、ケース本体２１に収容された電極体２４とを備える。電極体２４は正極板、セパレータ、及び負極板を積層してなる。
電極体２４は、長尺帯状の正極板と負極板とをセパレータを介して積層し扁平状に巻回して得られる巻回タイプであってもよいし、長方形板状の正極板と負極板とをセパレータを介して積層したスタックタイプであってもよい。
【００３７】
セル２は、角形セル（prismatic cell）に限らず、円筒形セルやパウチセルであってもよい。再利用の観点からは、堅牢な金属製のケース本外を有して長期寿命を期待できる、角形セルや円筒形セルが好ましい。特に、エネルギー密度を下げることなく（セル間にデッドスペースを生じることなく）個々のセルの容量を大きくできる角形セルが好ましい。角形セルのケース本体の材質としては、アルミニウム、アルミニウム合金、ステンレス等を採用できる。角形セルは、円筒形セルより膨れが生じ易い。再利用の観点からは、電池の膨れがより生じにくい、ステンレス製のケース本体２１及び蓋板２２を有する角形セルが好ましい。
【００３８】
正極板は、アルミニウムやアルミニウム合金等からなる板状（シート状）又は長尺帯状の金属箔である正極基材上に活物質層が形成されたものである。負極板は、銅及び銅合金等からなる板状（シート状）又は長尺帯状の金属箔である負極基材上に活物質層が形成されたものである。セパレータは、合成樹脂からなる微多孔性のシートである。セパレータは、正極板及び負極板とは別個の部材であってもよいし、正極板又は負極板に一体化されていてもよい。
【００３９】
正極板に含まれる正極活物質、又は負極板に用いられる負極活物質としては、リチウムイオンを吸蔵放出可能な正極活物質又は負極活物質であれば、適宜の公知の材料を使用できる。
正極活物質としては、例えば、ＬｉＭＰＯ4 、ＬｉＭＳｉＯ4 、ＬｉＭＢＯ3 （ＭはＦｅ、Ｎｉ、Ｍｎ、Ｃｏ等から選択される１種以上の遷移金属元素）等のポリアニオン化合物、チタン酸リチウム、マンガン酸リチウム等のスピネル化合物、ＬｉＭＯ2 （ＭはＦｅ、Ｎｉ、Ｍｎ、Ｃｏ等から選択される１種以上の遷移金属元素）等のリチウム遷移金属酸化物等を用いることができる。
【００４０】
負極活物質としては、ハードカーボン、Ｓｉ、Ｓｎ、Ｃｄ、Ｚｎ、Ａｌ、Ｂｉ、Ｐｂ、Ｇｅ、Ａｇ等の金属若しくは合金、又はこれらを含むカルコゲン化物等が挙げられる。カルコゲン化物の一例として、ＳｉＯが挙げられる。
【００４１】
電池モジュール３の隣り合うセル２の隣り合う端子２３は極性が異なり、これら端子２３同士がバスバー３２により電気的に接続されることで、複数のセル２が直列に接続されている。
電池モジュール３の両端のセル２の、互いに極性が異なる端子２３，２３には、隣接する電池モジュール３に電気的に接続するためのリード（外部接続部材）３３，３３が設けられている。
【００４２】
以下、電池パック４、電池モジュール３又はセル２の再利用について詳述する。
図４は、電池モジュール３又はセル２の再利用の過程を示すフローチャートである。
管理装置１３により、統合ＥＣＵ７から取得した車両の走行距離、ＢＭＵ６から取得した各電池モジュール３の使用履歴６３等に基づいて、一次選別を行う（Ｓ１）。管理装置１３は例えば電池モジュール３の使用履歴６３に基づいて、セル２のＳＯＨを推定し、ＳＯＨが閾値以上である電池モジュール３を再利用可能性の評価を行う電池モジュール３として選別する。ステップＳ１は、管理装置１３以外の装置により行われてもよい。
【００４３】
次に、管理装置１３により、再利用可能性の評価を行う（Ｓ２）。管理装置１３は、電池パック４、電池モジュール３、若しくはセル２の膨れ量、及び内部抵抗に基づいて、電池モジュール３がリユース可能であるか否か、又は、電池モジュール３に含まれるセル２がリユース可能であるか否かを評価する。
【００４４】
セル２夫々の膨れ量を測定することができない場合、電池パック４、電池モジュール３の片側の最外位置に配置されたセル２の膨れを用いて膨れ量とすることができる。電池パック４、電池モジュール３の両最外位置に配置された拘束板（エンドプレート）の膨れ（ゆがみ）を測定してもよい。セル２間の隙間を測定してもよい。
また、セル２のエンドプレートの圧迫力（コンプレッションフォース）を測定し、圧迫力を膨れ量に代用して用いることができる。圧迫力の測定は、エンドプレートを押し込んで反発力を測定したり、固定ボルトを取り外して反発力を測定する方法が挙げられる。
【００４５】
管理装置１３が、再利用可能性を満足すると評価した場合、電池パック４又は電池モジュール３が工場へ輸送される（Ｓ３）。
ここで、電池モジュール３がリユース可能であるセル２を含むと評価された場合、電池モジュール３を輸送してもよいし、リユース可能であるセル２のみを輸送してもよい。電池パック４がリユース可能である電池モジュール３を含むと評価された場合、電池パック４を輸送してもよいし、リユース可能である電池モジュール３のみを輸送してもよい。
【００４６】
工場では、リビルド可能性が評価される（Ｓ４）。リユース可能であると評価されたセル２を、リビルト電池モジュールに用いることが可能であるか否かが判定される。セル２に対し回復操作（残容量の放電や充放電）が実施され、容量チェック及び短絡検査等の所定の試験が行われる。このセル２を用いることができないと評価された場合、セル２の材料のリサイクルが行われる。
又は、リユース可能であると評価された電池モジュール３を、リビルト電池パックに用いることが可能であるか否かが判定される。電池モジュール３に対し回復操作が実施され、所定の試験が行われる。この電池モジュール３を用いることができないと評価された場合、一部のセル２のリユース又は材料のリサイクルが行われる。
【００４７】
こうして、リユース可能であると評価されたセル２を用いて、例えば初期の用途とは異なる用途の電池モジュールがリビルドされる。又はリユース可能であると評価された電池モジュール３を用いて、例えば初期の用途とは異なる用途の電池パックがリビルドされる（Ｓ５）。
【００４８】
図５は、電池モジュール３又はセル２の再利用の過程を示す変形例のフローチャートである。
変形例では、カーディーラー等のユーザ対応窓口において、電池モジュール３又はセル２の膨れ量及び内部抵抗を測定せず、電池モジュール３が工場（例えばリビルドのための工場）へ受け入れられた後、前記膨れ量及び内部抵抗を測定する。
上記と同様にして一次選別を行う（Ｓ４１）。再利用可能性の評価を行うと選別された電池パック４又は電池モジュール３は工場へ輸送される（Ｓ４２）。
管理装置１３により、再利用可能性の評価を行う（Ｓ４３）。管理装置１３は、電池モジュール３若しくはセル２の膨れ量、及び内部抵抗に基づいて、電池モジュール３がリユース可能であるか否か、又は、電池モジュール３に含まれるセル２がリユース可能であるか否かを評価する。
【００４９】
管理装置１３が、再利用可能性を満足すると評価した場合、上記と同様にしてリビルド可能性の評価が実施される（Ｓ４４）。
リユース可能であると評価されたセル２を用いて、例えば初期の用途とは異なる用途の電池モジュールがリビルドされる。又はリユース可能であると評価された電池モジュール３を用いて、例えば初期の用途とは異なる用途の電池パックがリビルドされる（Ｓ４５）。
【００５０】
電池パック４は、多数（例えば８個〜２０個）のセル２を含む電池モジュール３を、複数個（例えば１０個）有しており、新品の電池パック４の価格は比較的高い。車両に搭載された電池パック４において、空冷の影響等により、個々の電池モジュールの劣化の度合いが異なる。例えば、空冷の吹き出しから遠い車両１の前側に配置された電池モジュール３は、後ろ側に配置された電池モジュール３より冷却されにくく、劣化し易い場合がある。前側の電池モジュール３は冷却が不十分となり膨れが生じたり、内部抵抗が高くなっているのに対し、後ろ側の電池モジュール３はこうした傾向が低いこともある。
【００５１】
まだ十分に電池容量が残存する使用済みの電池パック４全体を材料のリサイクルのために回収し、又は廃棄するのは、経済的に合理的でなく、資源保護の観点からも改善の余地がある。電池モジュール３がリユース可能であるか否かを評価することで、電池パック４全体をリユースしたり、リユースできる電池モジュール３を用いて電池パック４をリビルドできる。電池モジュール３をリユースできない場合、リユース可能と評価されたセル２を用いて電池モジュール３をリビルドできる。リビルト品は新品と比較して低価格にすることができる。
【００５２】
なお、ステップＳ１、Ｓ４１の一次選別を行わず、ステップＳ２、Ｓ４２から処理を始めてもよい（ステップＳ２、Ｓ４３の再利用可能性の評価に基づく選別を一次選別としてもよい）。
【００５３】
図６は、管理装置１３の制御部１４による、電池モジュール３及びセル２の再利用可能性の評価処理の手順を示すフローチャートである。
制御部１４は、作業者が入力した電池モジュール３の膨れデータを入力部１６により取得する（Ｓ１１）。
膨れデータは、電池モジュール３の代表として選択したセル２の厚みでもよいし、電池モジュール３の全体の厚みでもよい。代表のセル２としては、上述したように、図３に示す、セル２が並ぶ方向の最外端部のセル２が挙げられる。作業者は、代表として選択したセル２の厚みを、例えばノギスを用いて測定する。厚みの測定は、ノギスを用いて行う場合に限定されず、例えばセンサを用いてもよい。センサを用いる場合、センサの検出結果を制御部１４が取得する。代表のセル２は、前記端部のセル２に限定はされない。電池モジュール３の配置に基づき、加温され易いセル２を選択してもよい。
膨れデータは、図３に示す、セル２，２間の隙間Ｄのうちの選択した隙間Ｄでもよく、全ての隙間Ｄの合計量でもよい。
【００５４】
制御部１４は、記憶部６２の膨れデータ６４を読み出し、膨れデータ６４とステップＳ１１で取得した膨れデータとに基づいて、膨れ量を算出し、膨れ量が閾値ａ1 以下であるか否かを判定する（Ｓ１２）。取得した膨れデータが代表のセル２の厚みである場合、取得した厚みと、膨れデータ６４の初期のセル２の厚みとの差が膨れ量に相当する。膨れデータが隙間Ｄである場合、初期の隙間Ｄと取得した隙間Ｄとの差が膨れ量に相当する。膨れ量に対応して閾値ａ1 が設定されている。
制御部１４は膨れ量が閾値ａ1 以下でないと判定した場合（Ｓ１２：ＮＯ）、電池モジュール３の中でリユースが可能であるセル２があるか否かを評価し、全てのセル２のリユースが可能でない場合、材料をリサイクルすると評価し（Ｓ１５）、処理を終了する。セル２のリユース可能性の評価は、セル２の厚み及び内部抵抗に基づいて行う。
【００５５】
制御部１４は膨れ量が閾値ａ1 以下であると判定した場合（Ｓ１２：ＹＥＳ）、作業者が入力した電池モジュール３の内部抵抗を取得する（Ｓ１３）。
作業者は、例えば交流抵抗測定器を用い、リード３３，３３間の内部抵抗を測定する。作業者は、交流抵抗測定器を用い、セル２の代表として選択した、例えばセル２が並ぶ方向の端部のセル２の内部抵抗を測定してもよい。内部抵抗は、交流インピーダンス法により測定してもよい。交流抵抗測定器として、４端子型交流抵抗器（４端子：+電流・電圧、-電流・電圧の端子）が挙げられ、測定時の周波数として例えば１ｋＨｚが挙げられる。
【００５６】
制御部１４は、内部抵抗が閾値ｂ1 以下であるか否かを判定する（Ｓ１４）。制御部１４は、内部抵抗が閾値ｂ1 以下でないと判定した場合（Ｓ１４：ＮＯ）、電池モジュール３の中でリユースが可能であるセル２があるか否かを評価し、全てのセル２のリユースが可能でない場合、材料をリサイクルすると評価し（Ｓ１５）、処理を終了する。セル２のリユース可能性の評価は、セル２の厚み及び内部抵抗に基づいて行う。
制御部１４は、内部抵抗がｂ1 以下であると判定した場合（Ｓ１４：ＹＥＳ）、電池モジュール３がリユース可能であると評価し（Ｓ１６）、処理を終了する。
【００５７】
セル２又は電池モジュール３の膨れデータ及び交流内部抵抗は、電池パック４及び電池モジュール３を解体せずに、広いＳＯＣ範囲でのセルの充放電を行うことなく、簡便に取得できる。
本実施形態によれば、電池モジュール３を解体せずに、電池モジュール３の膨れ量及び交流内部抵抗を取得することで、再利用の対照から除外するべき電池モジュール３を簡便に除外できる。セル２を電池パック４や電池モジュール３から取り外し、個別のセル２について評価を行う場合、労力及びコストの負担が大きい。本実施形態によれば、再利用に適さないセル２を含む電池モジュール３を、コストが高くかかる解体及び工場への輸送や充放電などを行うリビルト可能性の評価の前に、簡便に選別できる。
【００５８】
上述したように、たとえば車両１の後ろ側の電池モジュール３は、前側の電池モジュール３より冷却されやすい場合、膨れが生じ難く、内部抵抗も上昇し難い。このように劣化していない電池モジュール３を選び出し、リユースできる電池モジュール３を用いて電池パック４をリビルドしてもよい。
全ての電池モジュール３をリユースできる場合、電池パック４をリユースしてもよい。
【００５９】
代替的に、内部抵抗は直流内部抵抗であってもよい。制御部１４は、電流積算法によりセル２のＳＯＣを算出する。制御部１４は、予めＢＭＵ６の記憶部６２に記憶しておいた、ＳＯＣ（State Of Charge）とＯＣＶ（Open Circuit Voltage）との関係を示すＳＯＣ−ＯＣＶデータを読み出し、ＳＯＣに対応するＯＣＶを取得する。制御部１４は、電流センサ１０により検出した電流Ｉ、及び電圧センサにより検出したセルの電圧Ｖに基づき、下記の式（１）により直流内部抵抗Ｒを算出する。
Ｒ＝（Ｖ−ＯＣＶ）／Ｉ…（１）
内部抵抗の算出方法は、これに限定はされず、他の公知の手法を採用してもよい。
【００６０】
（変形例）
図７は、管理装置１３の制御部１４による、電池モジュール３及びセル２の再利用可能性の評価処理の手順を示すフローチャートである。
制御部１４は、作業者が入力した電池モジュール３の各セル２の膨れデータを取得する（Ｓ２１）。膨れデータは、各セル２の厚みでもよく、隙間Ｄでもよい。
制御部１４は、各セル２の内部抵抗を例えば交流抵抗測定器を用いて測定する（Ｓ２２）。
【００６１】
制御部１４は、記憶部６２の膨れデータ６４を読み出し、膨れデータ６４とＳ２１で取得した膨れデータとに基づいて、膨れ量を算出し、膨れ量がｃ1 以上であるセル２があるか否かを判定する（Ｓ２３）。膨れデータが厚みである場合、取得した厚みと初期の厚みとの差が膨れ量に相当する。膨れデータが隙間Ｄである場合、膨れ量がｃ1 以上であるセル２，２があるか否かを判定する。
【００６２】
制御部１４は、膨れ量がｃ1 以上であるセル２があると判定した場合（Ｓ２３：ＹＥＳ）、膨れ量がｃ1 未満であるセル２があるか否かを判定する（Ｓ２４）。膨れ量がｃ1 未満であるセル２がないと判定した場合（Ｓ２４：ＮＯ）、材料をリサイクルすると評価し（Ｓ２５）、処理を終了する。
【００６３】
制御部１４は、膨れ量がｃ1 未満であるセル２があると判定した場合（Ｓ２４：ＹＥＳ）、膨れ量がｃ1 未満であるセル２の内部抵抗がｄ1 未満であるか否かを判定する（Ｓ２６）。制御部１４は、セル２の内部抵抗がｄ1 未満でないと判定した場合（Ｓ２６：ＮＯ）、処理をＳ２５へ進める。
【００６４】
制御部１４は、セル２の内部抵抗がｄ1 未満であると判定した場合（Ｓ２６：ＹＥＳ）、このセル２をリユース可能と評価し（Ｓ２７）、処理を終了する。
【００６５】
制御部１４は、膨れ量がｃ1 以上であるセル２がないと判定した場合（Ｓ２３：ＮＯ）、取得した膨れデータに基づいて算出し、又は測定した、電池モジュール３の全体の膨れ量がａ1 以下であるか否かを判定する（Ｓ２８）。ａ1 ＝ｃ1 ×（セル２の個数）である場合、Ｓ２８は省略してもよい。
【００６６】
制御部１４は、膨れ量がａ1 以下でないと判定した場合（Ｓ２８：ＮＯ）、全てのセル２の膨れ量はｃ1 未満であるので、処理をＳ２６へ進め、各セル２の内部抵抗がｄ1 未満であるか否かを判定する（Ｓ２６）。
【００６７】
制御部１４は、膨れ量がａ1 以下であると判定した場合（Ｓ２８：ＹＥＳ）、内部抵抗がｄ1 以上のセル２があるか否かを判定する（Ｓ２９）。制御部１４は、内部抵抗がｄ1 以上のセル２があると判定した場合（Ｓ２９：ＹＥＳ）、処理をＳ２６へ進め、残りのセル２の内部抵抗がｄ1 未満であるか否かを判定する（Ｓ２６）。
【００６８】
制御部１４は、内部抵抗がｄ1 以上のセル２がないと判定した場合（Ｓ２９：ＮＯ）、電池モジュール３の全体の内部抵抗がｂ1 以下であるか否かを判定する（Ｓ３０）。ｂ1 ＝ｄ1 ×（セル２の個数）である場合、Ｓ３０は省略してもよい。
制御部１４は内部抵抗がｂ1 以下でないと判定した場合（Ｓ３０：ＮＯ）、各セル２をリユース可能と評価する（Ｓ２７）。
【００６９】
制御部１４は内部抵抗がｂ1 以下であると判定した場合（Ｓ３０：ＹＥＳ）、電池モジュール３をリユース可能と評価し（Ｓ３１）、処理を終了する。
【００７０】
変形例においては、セル２の膨れ量及び内部抵抗を用いて、再利用に適さない電池モジュール３又はセル２を、労力及びコストがかかる解体及び工場への輸送の前や充放電を含むリビルト可能の評価に、簡便に選別できる。
【００７１】
本発明は上述した実施の形態の内容に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。即ち、請求項に示した範囲で適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
【００７２】
本発明に係る二次電池の再利用方法は、車載用に限定されず、鉄道用回生電力貯蔵装置、太陽光発電システム等の分散電源装置に用いられる二次電池にも適用できる。
管理装置も、車載用に限定はされない。管理装置は、ユーザ対応窓口（エンドユーザが蓄電装置を持ち込むサイト）に設置されるか持ち込まれて、そこで二次電池の再利用可能性の評価を行うことが好ましい。管理装置は、ユーザ対応窓口に設置された情報端末であってもよい。
管理装置は、可搬型の情報端末であってもよい。管理装置は、車両に接続するためのプローブ又はケーブルを有してもよい。管理装置は、可搬型の情報端末であって、車両と無線通信（例えば近距離無線通信）を行い、二次電池の再利用可能性を評価することが好ましい。
二次電池はリチウムイオン二次電池に限定はされず、ニッケル水素電池、電気二重層キャパシタ等のキャパシタ（コンデンサ）型の蓄電素子等の他の二次電池であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００７３】
本発明は、リチウムイオン二次電池等の二次電池セル及び／又はそのようなセルが複数組まれた蓄電装置の再利用可能性の評価に適用できる。
【符号の説明】
【００７４】
１  車両
２  セル
３  電池モジュール（蓄電装置）
４  電池パック（蓄電装置）
５  ＣＭＵ
６  ＢＭＵ
１４  制御部
６１  制御部
１５、６２  記憶部
１５１  評価プログラム
６３  使用履歴
６４  膨れデータ
１６、６５  入力部
１７、６６  インタフェース部
７  統合ＥＣＵ
８  通信部
１０  電流センサ
１３  管理装置
１８  記録媒体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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