(57)【要約】【課題】大きな熱負荷を与えることなく析出したリチウムをリチウムイオンに戻すことを目的とする。【解決手段】正極体及び負極体を含む発電要素をケースに収容したリチウムイオン電池の制御装置であって、前記ケースの内部には、リチウムの析出を起こす負極電位に対応した正極電位である第１の電位よりも低く、前記リチウムイオン電池の使用電圧の上限値に対応した正極電位よりも高い第２の電位において、前記正極体に電子を放出することによりプロトンを発生する化合物が収容されており、前記リチウムイオン電池に対して電力を供給する電源部を駆動して、正極電位を前記第２の電位にすることにより、前記プロトンを用いて前記負極体に析出したリチウムをリチウムイオンにする回復処理を実行させるコントローラを有することを特徴とするリチウムイオン電池の制御装置。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
正極体及び負極体を含む発電要素をケースに収容したリチウムイオン電池の制御装置であって、
前記ケースの内部には、リチウムの析出を起こす負極電位に対応した正極電位である第１の電位よりも低く、前記リチウムイオン電池の使用電圧の上限値に対応した正極電位よりも高い第２の電位において、前記正極体に電子を放出することによりプロトンを発生する化合物が収容されており、
前記リチウムイオン電池に対して電力を供給する電源部を駆動して、正極電位を前記第２の電位にすることにより、前記プロトンを用いて前記負極体に析出したリチウムをリチウムイオンにする回復処理を実行させるコントローラを有することを特徴とするリチウムイオン電池の制御装置。
【請求項２】
前記化合物は、ベンゼン環を有することを特徴とする請求項１に記載のリチウムイオン電池の制御装置。
【請求項３】
前記化合物は、ビフェニル又はシクロエキシルベンゼンであることを特徴とする請求項２に記載のリチウムイオン電池の制御装置。
【請求項４】
前記リチウムイオン電池のリチウム析出の度合いに関連した評価値を取得する取得部を有し、
前記コントローラは、前記評価値が所定値を超えたときに前記回復処理を実行させることを特徴とする請求項１乃至３のうちいずれか一つに記載のリチウムイオン電池の制御装置。
【請求項５】
前記評価値は、前記リチウムイオン電池の容量であることを特徴とする請求項４に記載のリチウムイオン電池の制御装置。
【請求項６】
前記評価値は、前記リチウムイオン電池の内部抵抗であることを特徴とする請求項４に記載のリチウムイオン電池の制御装置。
【請求項７】
前記コントローラは、正極電位が前記第２の電位に到達した後に、前記リチウムイオン電池の使用電圧に対応した正極電位に電位を降下させる放電処理を行うことを特徴とする請求項１乃至６のうちいずれか一つに記載のリチウムイオン電池の制御装置。
【請求項８】
正極体及び負極体を含む発電要素をケースに収容したリチウムイオン電池の制御方法であって、
前記ケースの内部には、リチウムの析出を起こす負極電位に対応した正極電位である第１の電位よりも低く、前記リチウムイオン電池の使用電圧の上限値に対応した正極電位よりも高い第２の電位において、前記正極体に電子を放出することによりプロトンを発生する化合物が収容されており、
前記リチウムイオン電池を充電して、正極電位を前記第２の電位とすることにより、前記プロトンを用いて前記負極体に析出したリチウムをリチウムイオンにすることを特徴とするリチウムイオン電池の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リチウムイオン電池の制御装置に関し、特に、リチウムイオン電池のリチウム析出に伴う容量劣化を回復する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両を走行させるモータに供給される電力を蓄電する蓄電装置として、リチウムイオン二次電池が知られている。リチウムイオン二次電池は、充放電を繰り返すことにより、負極表面にリチウムが析出して、劣化することが知られている。【０００３】
特許文献１は、二次電池を所定の温度に加熱する加熱手段と、二次電池の温度を検知する温度検知手段と、温度検知手段の検知結果に基づいて加熱手段を制御して、両電極の少なくとも一方の構成金属を含むデンドライトが溶解できる温度以上で、かつ負極が固相を含む状態なる温度以下に二次電池を加熱させる加熱制御手段とを有する電池システムを開示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−１４２０１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述の方法では、析出したリチウムを溶解する際に二次電池に加わる熱負荷が大きくなるため、熱害により電池性能が低下するおそれがある。【０００６】
そこで、本発明は、大きな熱負荷を与えることなく析出したリチウムをリチウムイオンに戻すことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明に係るリチウムイオン電池の制御装置は、正極体及び負極体を含む発電要素をケースに収容したリチウムイオン電池の制御装置であって、前記ケースの内部には、リチウムの析出を起こす負極電位に対応した正極電位である第１の電位よりも低く、前記リチウムイオン電池の使用電圧の上限値に対応した正極電位よりも高い第２の電位において、前記正極体に電子を放出することによりプロトンを発生する化合物が収容されており、前記リチウムイオン電池に対して電力を供給する電源部を駆動して、正極電位を前記第２の電位にすることにより、前記プロトンを用いて前記負極体に析出したリチウムをリチウムイオンにする回復処理を実行させるコントローラ、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、大きな熱負荷を与えることなく析出したリチウムをリチウムイオンに戻すことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】リチウムイオン電池の制御装置の構成を示したブロック図である。
【図２】車両のブロック図である。
【図３】バッテリの概略構成図である。
【図４】リチウムイオン単電池の正極の電位（縦軸）と容量（横軸）との関係を模式的に示している。
【図５】ビフェニルによりリチウム析出が減少するメカニズムを模式的に示している。
【図６】回復処理の手順を示したフローチャートである。
【図７】評価結果を示したグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図１を参照しながら、本実施形態に係るリチウムイオン電池の制御装置の概略構成について説明する。図１は、制御装置の機能ブロック図である。矢印は、信号などが流れる方向を示している。本実施形態に係る制御装置１は、リチウムイオン電池２において析出したリチウムをリチウムイオンに戻す回復処理のために用いられる。制御装置１は、電源部３、取得部４及びコントローラ５を含む。電源部３は、図示しない配線を介してリチウムイオン電池２に対して接続されている。コントローラ５は、電源部３に対してリチウムイオン電池２の充電を許容する制御信号を出力する。電源部３は、コントローラ５から出力される制御信号に基づき、リチウムイオン電池２を充電する。
【００１１】
リチウムイオン電池２は、図４に図示する目標電位Ｖ２にてプロトンを発生する化合物を有している。取得部４は、リチウムイオン電池２のリチウム析出の度合いに関連した評価値を取得する。コントローラ５は、評価値が所定値を超えたときに、電源部３による充電を許容する。これにより、リチウムイオン電池２の電位が目標電位Ｖ２に到達してプロトンが生成される。生成されたプロトンは、リチウムイオン電池２の負極体に析出したリチウムをリチウムイオンに戻す。回復処理の詳細は、後述する。
【００１２】
ここで、評価値は、リチウムイオン電池２から取得したり、或いは走行メータ等の他の要素６から取得することができる。リチウムイオン電池２から取得する評価値は、リチウムイオン電池２の容量、或いは内部抵抗であってもよい。リチウムイオン電池２の負極体においてリチウムが析出すると、リチウムイオン電池２の容量が低下し、内部抵抗が増大する。したがって、リチウムイオン電池２の現在の容量、或いは現在の内部抵抗から、リチウム析出の度合いを把握することができる。また、他の要素６から取得する評価値は、車両の走行距離、使用年数、イグニッションコイルがオンされた回数であってもよい。リチウムイオン電池２が充放電を繰り返すことにより、リチウムが析出するため、車両の走行距離等が長くなるほど、リチウム析出が起こりやすくなる。したがって、車両の走行距離等からリチウム析出の度合いを推定することができる。
【００１３】
次に、本実施形態に係る制御装置１が搭載された車両について説明する。図１は、車両のブロック図である。同図において、点線の矢印は信号の流れる方向を示している。車両は、バッテリの出力を用いてモータを駆動する駆動経路とエンジンによる駆動経路とを有するハイブリッド自動車である。なお、本発明はバッテリの出力を用いてモータを駆動する駆動経路のみ有する電気自動車にも適用することができる。
【００１４】
同図を参照して、車両は、バッテリ１１と、平滑用コンデンサＣ１、Ｃ２と、電圧コンバータ１２と、インバータ１３と、モータジェネレータＭＧ１と、モータジェネレータＭＧ２と、動力分割プラネタリーギヤＰ１と、リダクションプラネタリーギヤＰ２と、減速機Ｄと、エンジン１４と、リレー１５と、ＤＣ／ＤＣコンバータ２１と、補機バッテリ２２と、エアコン２３と、補機負荷２４と、ＥＣＵ３０と、監視ユニット３１と、記憶部３２とを含む。
【００１５】
図３は、バッテリの概略構成を示している。バッテリ１１は、所定方向に配列される複数のリチウムイオン単電池１１１と、所定方向に隣接するリチウムイオン単電池１１１の間に配置されるスペーサ１１２と、これらの積層体を挟む位置に配置されるエンドプレート１１３とを含む。リチウムイオン単電池１１１は、捲回体と、捲回体が収容される電池ケース（ケースに相当する）と、捲回体とともに電池ケースの内部に収容される電解液とを含む。
【００１６】
捲回体は、発電シート（発電要素に相当する）を所定の軸周りに捲き回すことにより構成される。発電シートは、シート状の正極体と、シート状の負極体と、正極体及び負極体の間に配置されるセパレータとを含む。正極体は、集電箔と、集電箔に塗布される活物質（例えば、リチウム−遷移金属複合酸化物）とを含む。負極体は、集電箔と、集電箔に塗布される活物質（例えば、カーボン）とを含む。
【００１７】
電池ケースの内部には、電解液とともに液体のビフェニル（ＢＰ）が収容されている。ビフェニルは、プロトンを生成する上述の化合物として用いられる。
【００１８】
再び図２を参照して、車両は、さらに、電源ラインＰＬ１と、接地ラインＳＬとを含む。バッテリ１１は、リレー１５を構成するシステムメインリレーＳＭＲ−Ｇ，ＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｐを介して、電圧コンバータ１２に接続されている。バッテリ１１のプラス端子には、システムメインリレーＳＭＲ−Ｇが接続され、バッテリ１１のマイナス端子には、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂが接続されている。また、システムメインリレーＳＭＲ−Ｐおよびプリチャージ抵抗１７は、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂに対して並列に接続されている。
【００１９】
これらのシステムメインリレーＳＭＲ−Ｇ，ＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｐは、コイルに対して通電したときに接点が閉じるリレーである。ＳＭＲがオンとは通電状態を意味し、ＳＭＲがオフとは非通電状態を意味する。
【００２０】
ＥＣＵ３０は、電流遮断時、すなわちイグニッション（ＩＧ）スイッチのポジションがＯＦＦ位置になるときには、全てのシステムメインリレーＳＭＲ−Ｇ，ＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｐをオフする。すなわち、システムメインリレーＳＭＲ−Ｇ，ＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｐのコイルに対する励磁電流をオフにする。なお、イグニッション（ＩＧ）スイッチのポジションは、ＯＦＦ位置→ＯＮ位置の順に切り替わる。ＥＣＵ３０は、ＣＰＵ、ＭＰＵであってもよいし、これらのＣＰＵなどにおいて実行される処理の少なくとも一部を回路的に実行するＡＳＩＣ回路を含んでも良い。
【００２１】
ハイブリッドシステム起動時（メイン電源接続時）、すなわち、たとえば運転者がブレーキペダルを踏み込んでプッシュ式のスタートスイッチを押し込むと、ＥＣＵ３０は、最初にシステムメインリレーＳＭＲ−Ｇをオンにする。次に、ＥＣＵ３０は、システムメインリレーＳＭＲ−Ｐをオンしてプリチャージを実行する。
【００２２】
システムメインリレーＳＭＲ−Ｐにはプリチャージ抵抗１７が接続されている。このため、システムメインリレーＳＭＲ−Ｐをオンしてもインバータ１３への入力電圧は緩やかに上昇し、突入電流の発生を防止できる。
【００２３】
イグニッション（ＩＧ）スイッチのポジションがＯＮ位置からＯＦＦ位置に切り替わると、ＥＣＵ３０は、先ずシステムメインリレーＳＭＲ−Ｂをオフし、続いてシステムメインリレーＳＭＲ−Ｇをオフする。これにより、バッテリ１１とインバータ１３との間の電気的な接続が遮断され、電源遮断状態となる。システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇ，ＳＭＲ−Ｐは、ＥＣＵ３０から与えられる制御信号に応じて導通／非導通状態が制御される。
【００２４】
コンデンサＣ１は、電源ラインＰＬ１と接地ラインＳＬ間に接続され、ライン間電圧を平滑化する。また、電源ラインＰＬ１と接地ラインＳＬ間には、ＤＣ／ＤＣコンバータ２１と、エアコン２３とが並列に接続されている。ＤＣ／ＤＣコンバータ２１は、バッテリ１１から供給される電力を降圧して、補機バッテリ２２を充電したり、或いは補機負荷２４に電力を供給する。ここで、補機負荷２４には、図示しない車両のランプ、オーディオ機器等の電子機器が含まれる。
【００２５】
電圧コンバータ１２は、コンデンサＣ１の端子間電圧を昇圧する。コンデンサＣ２は、電圧コンバータ１２によって昇圧された電圧を平滑化する。インバータ１３は、電圧コンバータ１２から与えられる直流電圧を三相交流に変換してモータジェネレータＭＧ２に出力する。リダクションプラネタリーギヤＰ２は、モータジェネレータＭＧ２で得られた動力を減速機Ｄに伝達して、車両を駆動する。動力分割プラネタリーギヤＰ１は、エンジン１４で得られた動力を二経路に分割し、一方は減速機Ｄを介して車輪に伝達され、他方はモータジェネレータＭＧ１を駆動して発電を行う。このモータジェネレータＭＧ１において発電された電力は、モータジェネレータＭＧ２の駆動に用いられることでエンジン１４を補助する。また、リダクションプラネタリーギヤＰ２は、車両減速時に、減速機Ｄを介して伝達される動力をモータジェネレータＭＧ２に伝達し、モータジェネレータＭＧ２を発電機として駆動する。このモータジェネレータＭＧ２で得られた電力は、インバータ１３において三相交流から直流電圧に変換され、電圧コンバータ１２に伝達される。このとき、ＥＣＵ３０は、電圧コンバータ１２が降圧回路として動作するように制御する。電圧コンバータ１２で降圧された電力は、バッテリ１１に蓄電される。
【００２６】
また、車両停車中においては、エンジン１４の動力によりモータジェネレータＭＧ１を駆動して発電を行うことにより、バッテリ１1を充電することができる。
【００２７】
監視ユニット３１は、バッテリ１１の電圧、電流及び温度に関する情報を取得する。監視ユニット３１は、バッテリ１１とともにユニット化されている。監視ユニット３１により取得される電圧値は、各リチウムイオン単電池１１１の各電圧値、或いは複数のリチウムイオン単電池１１１からなるブロック単位での電圧値であってもよい。バッテリ１１の温度は、図示しないサーミスタを介して取得してもよい。バッテリ１の電流値は、図示しない電流センサにより取得してもよい。
【００２８】
記憶部３２は、バッテリ１１の充放電制御に必要な種々の情報を記憶するほか、回復処理を実行するために必要なプログラム等を記憶する。ＥＣＵ３０は、バッテリ１１の回復処理を行う際に記憶部３２に記憶されたプログラムを読み出して、解読することにより、バッテリ１１に対して回復処理を実行させる。
【００２９】
次に、図１及び図２の対応関係について説明する。図１に図示するリチウムイオン電池２は、図２に図示するバッテリ１１に対応している。図１に図示する電源部３は、図２に図示するモータジェネレータＭＧ１に対応している。図１に図示する取得部４は、図２に図示する監視ユニット３１に対応している。図１に図示するコントローラ５は、図２に図示するＥＣＵ３０、リレー１５、電圧コンバータ１２、インバータ１３等が協働することにより実現される。
【００３０】
図４及び図５を参照しながら、リチウムイオン単電池１１１の回復メカニズムについて説明する。図４は、リチウムイオン単電池１１１の正極の電位（縦軸）と容量（横軸）との関係を模式的に示している。図５は、ビフェニルにより析出したリチウムがリチウムイオンに戻るメカニズムを模式的に示している。図５に図示するように、リチウムイオン単電池１１１は、充放電を繰り返すことによって、負極体側にリチウムが析出する。リチウムの析出は、リチウムイオン単電池１１１の負極電位が所定の値に降下することにより発生する。所定の値は、リチウムイオン単電池１１１の使用電圧などに応じて異なる。
【００３１】
リチウムイオン単電池１１１を充電して、正極電位が目標電位Ｖ２（第２の電位に相当する）に到達すると、ビフェニルの水素原子から正極体の活物質に対して電子が放出され、ビフェニルはプロトン（Ｈ＋）を放出する。放出されたプロトンは、負極体に析出したリチウムから電子を受け取り、水素分子に変化する一方で、プロトンに電子を渡したリチウムはリチウムイオンに戻る。
【００３２】
ここで、目標電位Ｖ２は、図４に図示するように、リチウムの析出を起こす負極電位に対応した正極電位であるリチウム析出電位Ｖ１（第１の電位に相当する）よりも低く、かつ、リチウムイオン単電池１１１の使用電圧の上限値に対応した正極電位である使用上限電位Ｖ３よりも高く設定する必要がある。「リチウムの析出を起こす負極電位に対応した正極電位」とは、負極体にリチウムが析出するときの正極電位のことである。「リチウムイオン電池の使用電圧」とは、リチウムイオン単電池１１１の劣化等を抑制する観点から定められた設計値であり、ＥＣＵ３０は、基本的にはリチウムイオン単電池１１１が使用電圧の範囲で使用されるようにバッテリ１１の充放電を制御する。
【００３３】
回復処理において、リチウムイオン単電池１１１の正極電位がリチウム析出電位Ｖ１よりも高くなると、リチウムが析出して、回復処理の意味がなくなる。そのため、目標電位Ｖ２はリチウム析出電位Ｖ１よりも低く設定する必要がある。また、目標電位Ｖ２が使用上限電位Ｖ３よりも低くなると、回復処理が必要でないときに、リチウムイオン単電池１１１が充放電されることによってビフェニルが消費され、回復処理が必要なときにプロトンが不足するおそれがある。そのため、目標電位Ｖ２は使用上限電位Ｖ３よりも高く設定する必要がある。
【００３４】
また、ビフェニルは、正極電位が分解電位以上となったときに正極体に電位を放出するため、目標電位Ｖ２は、特定の固定電位ではなく、分解電位以上であって、かつ、リチウム析出電位Ｖ１よりも低い値に設定することができる。
【００３５】
次に、図６のフローチャートを参照しながら、ＥＣＵ３０が行う処理について説明する。ステップＳ１０１において、ＥＣＵ３０は、イグニッション（ＩＧ）スイッチがオンされているか否かを判定する。イグニッション（ＩＧ）スイッチがオンされている場合には（ステップＳ１０１、Ｙｅｓ）、ステップＳ１０２に進む。ステップＳ１０２において、ＥＣＵ３０は、バッテリ１１の現在の容量が初期容量×０．９５よりも低いか否かを判定する。バッテリ１１の現在の容量が初期容量×０．９５よりも低い場合（ステップＳ１０２、Ｙｅｓ）、バッテリ１１がリチウムの析出により劣化しているものとみなして、処理はステップＳ１０３に進む。バッテリ１１の現在の容量が初期容量×０．９５以上の場合（ステップＳ１０２、Ｎｏ）、バッテリ１１がリチウムの析出により劣化していないものとみなして、処理はステップＳ１０６に進む。
【００３６】
ここで、バッテリ１１の初期容量は、図２に図示する記憶部３２に予め記憶させておくことができる。バッテリ１１の初期容量とは、バッテリ１１の製造直後の容量のことである。また、バッテリ１１の現在の容量は、バッテリ１１を一定時間放電させた際の放電積算量から算出することができる。例えば、バッテリ１１を満充電状態（ＳＯＣ（State of charge）＝１００％）に充電した後に、バッテリ１１を補機負荷２４と接続して連続放電を行わせる。そして、バッテリ１１の電圧が放電終止電圧に到達するまでの時間を計測することにより、バッテリ１１の現在の容量を算出することができる。この場合、バッテリ１１は、例えば、エンジン１４によりモータジェネレータＭＧ１を駆動し、このモータジェネレータＭＧ１において発電された電力を用いてバッテリ１１を満充電状態にすることができる。なお、ハイブリッド自動車が充電器を搭載したプラグインハイブリッド自動車である場合、例えば、充電器に対して外部電源を接続することにより、バッテリ１１を満充電状態にすることもできる。
【００３７】
再びフローチャートを参照して、ステップＳ１０３において、ＥＣＵ３０は、バッテリ１１に対して回復処理を実行させる。回復処理の方法は、２０Ｃの充電レートでバッテリ１１を０．１秒間充電する充電処理と、２Ｃの放電レートでバッテリ１１を１０秒間放電せる放電処理と、放電処理後に１０秒間休止する休止処理とからなる充放電サイクルであってもよい。また、回復処理は、この充放電サイクルを連続的に１００サイクル行う方法であってもよい。充電によりリチウムイオン単電池１１１の正極電位は目標電位Ｖ２に達して、ビフェニルから放出されたプロトンによってリチウムがリチウムイオンに戻るため、リチウム析出が減少する。充電後にバッテリ１１を放電させる理由は、リチウムイオン単電池１１１は、使用上限電位Ｖ３よりも高い電位に放置されることにより、劣化が著しく進行するからである。
【００３８】
ここで、回復処理におけるバッテリ１１の充電は、エンジン１４を駆動してモータジェネレータＭＧ１を回転させることにより行うことができる。また、回復処理にバッテリ１１の放電は、補機負荷２４を駆動することにより行うことができる。
【００３９】
バッテリ１１の回復処理が終了すると、ステップＳ１０４において、ＥＣＵ３０は、バッテリ１１の回復処理回数をカウントアップし、カウントアップした数値を記憶部３２に記憶する。すなわち、バッテリ１１に対する回復処理が一回目である場合、回復処理回数は「０」から「１」にカウントアップされる。
【００４０】
回復処理回数のカウントアップが終了すると、ステップＳ１０５において、ＥＣＵ３０は、バッテリ１１の容量が回復したか否かを判別する。バッテリ１１の容量が回復したか否かの判別方法は、ステップＳ１０２と同様であるため、詳細な説明を省略する。バッテリ１１の容量が回復した場合（ステップＳ１０５、Ｎｏ）、ステップＳ１０６に進み、バッテリ１１の容量が回復していない場合（ステップＳ１０５、Ｙｅｓ）ステップＳ１０７に進む。
【００４１】
ステップＳ１０６において、ＥＣＵ３０は、リチウム析出が解消されたものとみなして、バッテリ１１の継続使用を許容する。ステップＳ１０７において、ＥＣＵ３０は、記憶部３２に記憶された回復処理の回数がＮ回よりも大きいか否かを判別する。回復処理の回数がＮ回よりも大きい場合（ステップＳ１０７、Ｙｅｓ）、ＥＣＵ３０は、ステップＳ１０８において、リチウム析出以外の理由（例えば、発電シートの材料劣化）でバッテリ１１が劣化したものとみなして、バッテリ１１の故障を報知する。ここで、バッテリ１１の故障を報知する手段は、乗員に対して音声を出力する方法、車室内に設けられたディスプレイに対して画像を表示する方法であってもよい。回復処理の回数がＮ回以下である場合（ステップＳ１０７、Ｎｏ）、ＥＣＵ３０は、ステップＳ１０３において、回復処理の回数が不足しているとみなして、回復処理を再度実行する。なお、回復処理の回数の上限値として規定されるＮ回は、当業者が適宜設定することができる。
【００４２】
本実施形態によれば、回復処理の際に加熱手段を用いる必要がないため、バッテリ１１に加わる熱負荷の増大を抑制しながら、バッテリ１１を回復させることができる。
【００４３】
ここで、リチウム析出は、一般論として、リチウムイオン単電池１１１の電圧が高くなることにより発生する。したがって、リチウム析出を抑制する方法として、バッテリ１１の使用時の電圧を下げる方法が考えられる。しかしながら、この方法では、バッテリ１１の出力（Ｗ）が低くなるため、バッテリ１１の活用が制限される。本実施形態の方法によれば、バッテリ１１の電圧が高くなることによって析出したリチウムを回復処理により減らすことができるため、リチウムイオン電池の出力（Ｗ）を高くすることができる。
【００４４】
リチウムイオン単電池１１１において、リチウムが析出した状態を放置すると、析出したリチウムと電解液との間に被膜が形成される。そして、この形成された被膜により、回復処理が妨げられる。本実施形態によれば、イグニッション（ＩＧ）スイッチがオフされたことをドリガーとして、短周期でリチウム析出の有無が判別されて、回復処理が実行される。したがって、被膜が形成される前に回復処理が行われるため、バッテリ１１の回復処理が容易となる。
【００４５】
バッテリ１１の正極の電位を目標電位V２まで上げるだけで、速やかに回復処理が行われるため、回復処理に要する時間を短くすることができる。したがって、回復処理の頻度が増加しても、バッテリ１１の使用（車両走行に用いるための使用）が著しく制限されることはない。
【００４６】
また、リチウムが析出すると、バッテリ１１の発熱温度が高くなる。本実施形態によれば、回復処理を行うことにより析出したリチウムが減少するため、バッテリ１１の発熱温度の上昇が抑制される。
【００４７】
（実施例）
実施例を示して本発明について具体的に説明する。図７は、回復処理の評価結果を示したグラフであり、横軸がサイクル回数、縦軸が電池容量である。実施例では、上記実施形態のリチウムイオン単電池１１１を使用した。比較例では、ビフェニルを有しないリチウムイオン単電池を使用した。これらのリチウムイオン単電池を所定の充放電サイクルで充放電し、１００サイクル毎に電池容量を測定した。充放電サイクルは、２０Ｃの充電レートでリチウムイオン単電池を０．１秒間充電する充電処理と、２Ｃの放電レートでリチウムイオン単電池を１０秒間放電せる放電処理と、放電処理後に１０秒間休止する休止処理とからなる充放電サイクルを１サイクルとした。目標電位Ｖ２は、４．６Ｖに設定した。
【００４８】
この評価結果に示すように、上記充放電サイクルを５００回繰り返すことにより、リチウムイオン単電池１１１は、概ね初期の容量に回復させることができた。
【００４９】
（変形例１）
上述のフローチャートでは、バッテリ１１の現在の容量が初期容量の９５％よりも低くなった場合に、リチウムが析出したものと判別したが、本発明はこれに限るものではない。例えば、バッテリ１１の現在の容量が初期容量のＸ％（ただし、Ｘ％＞９５％である）よりも低くなった場合に、リチウムが析出したものと判別してもよい。この場合、バッテリ１１の回復処理の頻度が向上し、バッテリ１１の寿命をより長期化することができる。また、バッテリ１１の現在の容量が初期容量のＹ％（ただし、Ｙ％＜９５％）よりも低くなった場合に、リチウムが析出したものと判別してもよい。この場合、バッテリ１１の回復処理の頻度が低下するため、バッテリ１１の使用（車両走行に用いるための使用）が制限される時間を短くすることができる。
【００５０】
（変形例２）
上述のフローチャートでは、リチウム析出の有無をバッテリ１１の容量レベルから判定したが、本発明はこれに限るものではなく、上記したようにバッテリ１１の内部抵抗から判定することもできる。この場合、バッテリ１１の初期の内部抵抗とバッテリ１１の現在の内部抵抗とを比較することにより、リチウム析出の有無を判別することができる。バッテリ１１の初期の内部抵抗とは、バッテリ１１の製造直後の内部抵抗のことである。バッテリ１１の現在の内部抵抗は、監視ユニット３１から出力されるバッテリ１１の電流情報及び電圧情報から算出することができる。内部抵抗は、バッテリ１１全体の内部抵抗であってもよいし、バッテリ１１の中で最も電圧値が高いリチウムイオン単電池１１１の内部抵抗であってもよい。例えば、ＥＣＵ３０は、バッテリ１１の現在の内部抵抗が、バッテリ１１の製造直後の内部抵抗の１．３倍に到達したときに、リチウム析出が生じたものと判別してもよい。
【００５１】
（変形例３）
上述の実施形態では、プロトンを放出する化合物としてビフェニルを用いたが、本発明はこれに限るものではなく、使用上限電位Ｖ３よりも高く、かつ、リチウム析出電位Ｖ１よりも低い電位で分解する他の化合物であってもよい。当該他の化合物は、ベンゼン環を有するシクロエキシルベンゼン（ＣＨＢ）であってもよい。シクロエキシルベンゼンは、ビフェニルよりも分解を起こすときの電位が高いが、リチウム析出電位Ｖ１よりも低い電位にて分解を生じる。したがって、シクロエキシルベンゼンを用いることにより、負極体に析出したリチウムをリチウムイオンに戻すことができる。
【００５２】
（変形例４）
上述の実施形態では、車両のイグニッション（ＩＧ）スイッチがオフされた状態でバッテリ１１の回復処理を行ったが、本発明はこれに限るものではなく、他の方法であってもよい。当該他の方法は、車両のイグニッション（ＩＧ）スイッチがオンされた状態でバッテリ１１の回復処理を行う方法であってもよい。例えば、車両走行に用いられるバッテリ１１が二つ設けられている場合には、回復処理が必要な一方のバッテリの走行用バッテリとしての使用を禁止し、他方のバッテリの走行用バッテリとしての使用を許容することにより、車両走行に大きな影響を与えることなく、回復処理を行うことができる。車両走行中は、回復処理以外の他の処理（例えば、蓄電量（ＳＯＣ）の推定）でバッテリ１１の容量、或いは内部抵抗が算出されるため、他の処理において取得された情報を用いてリチウム析出の有無を判別することができる。これにより、リチウム析出の有無を判別するための独立した処理が省略化されるため、車両システムの煩雑化が抑制される。
【００５３】
（変形例５）
上述の実施形態では、バッテリ１１を車両に搭載した状態で回復処理を行ったが、本発明はこれに限るものではなく、車両廃棄時、或いは車両点検時に車両から取り外されたバッテリ１１に対して回復処理を行うこともできる。この場合、ビフェニルは、回復処理を行う際に電池ケースの内部に送液することができる。例えば、不活性雰囲気下で、電池ケースの注入口を開口し、この開口した注入口を介して電池ケースの内部にビフェニルを送液することができる。ここで、注入口とは、電解液を電池ケースの内部に収容するための開口部のことである。
【００５４】
ビフェニルが電池ケースの内部に投入された後、図６のフローチャート（ただし、ステップＳ１０１を除く）に示す処理を行うことにより、バッテリ１１を回復させることができる。これにより、車両廃棄時にバッテリ１１をリサイクルすることができる。また、車両点検時に行われる他の作業とともに、バッテリ１１を回復させる回復処理を行うことができる。
【符号の説明】
【００５５】
１  制御装置    ２  リチウムイオン電池    ３  電源部
４  取得部    ５  コントローラ    ６  走行メータ等の他の要素
１１  バッテリ    １２  電圧コンバータ    １３  インバータ
１４  エンジン    １５  リレー    ３０  ＥＣＵ
３１  監視ユニット    ３２  記憶部    
１１１  リチウムイオン単電池
【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６】
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【図７】
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【図５】
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【国際調査報告】
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