二次电池的再利用方法和二次电池系统技术方案

本公开提供一种电池组的再利用方法，其包括第1～第3步骤。第1步骤是通过利用电池组的电压值和温度来推定电池组的正极内的Ni2O3H的生成量的步骤。第2步骤是在所推定出的生成量为预定的第一基准量以下的情况下将电池组再利用于大容量用途的步骤。第3步骤是在所推定出的生成量大于第一基准量并且为第二基准量以下的情况下将电池组再利用于高输入输出用途的步骤。

【技术实现步骤摘要】
二次电池的再利用方法和二次电池系统
本公开涉及二次电池的再利用方法和二次电池系统，更具体而言，涉及用于包含镍系化合物作为正极活性物质的二次电池的再利用的技术。
技术介绍
近年来，作为环保车辆，一直在普及混合动力车等电动车辆。这些电动车辆有的会搭载由包含镍系化合物作为正极活性物质的二次电池(镍氢电池等)构成的电池组。一般随着电动车辆的行驶距离的增加或时间的经过，电池组会劣化，电池组的满充电容量降低。例如日本特开2011-233423号公报记载了由于在镍氢电池的正极内生成Ni2O3H导致满充电容量降低。根据专利文献1，通过适当设计正极的长度和高度(宽度)，可抑制正极内的Ni2O3H的生成。其结果，能够抑制镍氢电池的满充电容量的降低。
技术实现思路
随着电动车辆的普及，由于正极内的Ni2O3H生成而使满充电容量降低的电池组的数量也会增加。因此，对于满充电容量降低的电池组，期望适当判定其能否再利用，从而将可再利用的电池组再次利用。专利文献1中，虽然记载了由于Ni2O3H的生成导致满充电容量降低的劣化现象，但是没有特别考虑到满充电容量降低的电池组的再利用。本公开是为了解决上述课题而完成的，其目的是提供一种包含镍系化合物作为正极活性物质的二次电池的再利用方法，有效利用可再次利用的二次电池。另外，本公开的另一目的是提供一种用于判定包含镍系化合物作为正极活性物质的二次电池的再利用的用途的二次电池系统，判定能够有效利用二次电池的用途。(1)本公开涉及的二次电池的再利用方法，是包含镍系化合物作为正极活性物质的二次电池的再利用方法。该再利用方法包括第1～第3步骤。第1步骤是通过利用检测二次电池的状态得到的检测值(电压值、电流值或温度)来推定二次电池的正极内的Ni2O3H的生成量的步骤。第2步骤是在所推定出的生成量低于预定的基准量的情况下将二次电池再利用于大容量用途的步骤。第3步骤是在所推定出的生成量大于基准量的情况下将二次电池再利用于高输入输出用途的步骤。(2)随着Ni2O3H的生成量增加，二次电池的满充电容量降低。优选上述基准量基于二次电池的满充电容量而确定。(3)随着上述生成量的增加，二次电池可输入输出的电力降低得到缓解。优选上述基准量基于二次电池可输入输出的电力而确定。(4)优选大容量用途是车载用途。(5)优选高输入输出用途是作为固定设置的电力调整用电源的用途。(6)优选推定的步骤(第1步骤)包括通过利用表示二次电池的电压和温度与正极内的Ni2O3H的生成量之间的关系的数据(例如后述的图表MP1)，根据二次电池的电压和温度来推定正极内的Ni2O3H的生成量的步骤。(7)优选推定的步骤(第1步骤)包括利用表示二次电池的满充电容量与正极内的Ni2O3H的生成量之间的关系的数据(例如后述的图表MP2)，根据由二次电池的电压和电流求出的满充电容量来推定正极内的Ni2O3H的生成量的步骤。(8)本公开涉及的二次电池系统，是用于判定包含镍系化合物作为正极活性物质的二次电池的再利用的用途的二次电池系统。该二次电池系统具备存储装置和判定装置。存储装置存储二次电池的电压值和电流值与二次电池的正极内的Ni2O3H的生成量之间的关系的数据。判定装置根据二次电池的电压值和电流值算出所述二次电池的满充电容量，通过利用算出的满充电容量和上述数据来推定正极内的Ni2O3H的生成量，并利用所推定出的生成量来判定二次电池的再利用的用途。判定装置在所推定出的生成量低于预定的基准量的情况下判定为可将二次电池再利用于大容量用途，在所推定出的生成量超过基准量的情况下判定为可将二次电池再利用于高输入输出用途。本专利技术人着眼于Ni2O3H的生成量超过基准量的二次电池中满充电容量降低，而这样的二次电池具有适合像电容器一样使用的特性(详细情况会在后面说明)。在大容量用途(例如车载用途)中，二次电池的满充电容量的降低会导致油耗恶化、驾驶性能的恶化，因此满充电容量是非常重要的性能。另一方面，也存在并不十分重视满充电容量大小，但高输入输出特性重要的用途(例如发电厂等供电设施中的电力调整用二次电池的用途，以下也称为“高输入输出用途”)。因此，根据上述结构和上述方法，判定二次电池的用途适合于大容量用途还是适合于高输入输出用途。由此，能够有效利用可再次利用的二次电池。特别是通过将Ni2O3H的总生成量超过基准量的二次电池再利用于供电设施等，能够缓和伴随Ni2O3H生成的满充电容量的降低这一缺点，并且能够有效利用高输入输出特性这一优点。也就是说，能够有效利用可再次利用的二次电池。本专利技术的上述及其它目的、特征、方面和优点，可以根据与附图相关联而理解的关于本专利技术的以下详细说明来明确。附图说明图1是用于说明电池组的再利用的概念图。图2是实施方式1涉及的电池组和二次电池系统的结构图。图3是表示关于正极内的Ni2O3H的存在比率与满充电容量之间的关系的实验结果的一例的图。图4是表示第1预备实验中的处理步骤的流程图。图5是表示在有意将大量Ni2O3H混入正极之后，采用X射线衍射法分析正极的结果的一例的图。图6是表示通过第1预备实验求出的试料内的Ni2O3H的比例与X射线衍射法中的峰面积比之间的关系的一例的图。图7是表示第2预备实验中的处理步骤的流程图。图8是表示将通过第1和第2预备实验得到的结果汇总的图表的一例的图。图9是表示Ni2O3H生成量增加了的单电池的放电特性的一例的图。图10是表示Ni2O3H生成量增加了的单电池的相对于温度变化的输出维持率的一例的图。图11是用于说明供电设施中的电力供需的示意图。图12是表示实施方式1中的电池组的再利用判定处理步骤的流程图。图13是表示进行电池组的重建时的处理步骤的流程图。图14是表示第3预备实验中的处理步骤的流程图。图15是表示实施方式2中的图表的一例的图。图16是表示实施方式2中的电池组的再利用判定处理步骤的流程图。具体实施方式以下，参照附图对本公开的实施方式进行详细说明。再者，对图中相同或相当的部分附带相同标记并省略其说明。通常，电池组的“再利用”大致分为重复使用、重建和再生。重复使用的情况下，所回收的电池组经过必要的出厂检查，原样作为重复使用品投入使用。重建的情况下，所回收的电池组例如暂时分解为单电池。然后，将单电池之中能够原样利用的单电池组合，制造新的电池组。新制造的电池组经过出厂检查，作为重复使用品投入使用。与此相对，再生是从各单电池中取出可再生的材料，不会将所回收的电池组作为另一电池组使用。本公开中，能够再利用的电池组包括能够重复使用或重建的电池组。另一方面，不能再利用的电池组是指应该进行再生(或废弃)的电池组。[实施方式1]图1是用于说明电池组的再利用的概念图。参照图1，市场中，将车辆1搭载的电池组10回收。车辆1例如是混合动力车。但电池组10的回收来源不限定于车辆，也可以回收固定设置用电池组用于再利用。实施方式1中，对所回收的电池组10实施预定的处理，对于处理后的电池组10，通过判定系统100(参照图2)判定能够再利用以及再利用的用途。对于被判定为不能再利用(不适合再利用)的电池组，进行再生或废弃。另一方面，对于被判定为能够再利用(适合于再利用)的电池组，进一步判定其适合于大容量用途还是高输入输出用途。被判定为适合于大容量本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种二次电池的再利用方法，所述二次电池包含镍系化合物作为正极活性物质，所述方法包括以下步骤：通过利用检测所述二次电池的状态得到的检测值来推定所述二次电池的正极内的Ni2O3H的生成量的步骤；在所推定出的所述生成量低于预定的基准量的情况下将所述二次电池再利用于大容量用途的步骤；以及在所推定出的所述生成量超过所述基准量的情况下将所述二次电池再利用于高输入输出用途的步骤。

【技术特征摘要】
2017.09.01 JP 2017-1685331.一种二次电池的再利用方法，所述二次电池包含镍系化合物作为正极活性物质，所述方法包括以下步骤：通过利用检测所述二次电池的状态得到的检测值来推定所述二次电池的正极内的Ni2O3H的生成量的步骤；在所推定出的所述生成量低于预定的基准量的情况下将所述二次电池再利用于大容量用途的步骤；以及在所推定出的所述生成量超过所述基准量的情况下将所述二次电池再利用于高输入输出用途的步骤。2.根据权利要求1所述的二次电池的再利用方法，随着所述生成量增加，所述二次电池的满充电容量降低，所述基准量是基于所述二次电池的满充电容量而确定的。3.根据权利要求1或2所述的二次电池的再利用方法，随着所述生成量增加，所述二次电池可输入输出的电力降低得到缓解，所述基准量是基于所述二次电池可输入输出的电力而确定的。4.根据权利要求1～3的任一项所述的二次电池的再利用方法，所述大容量用途是车载用途。5.根据权利要求1～3的任一项所述的二次电池的再利用方法，所述高输入输出用途是作为固定设置的电力调整用电源的用途。6.根据权利要求1～4的任一项所述的二次电池的再利用方法，所述推定的步骤包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：高桥贤司，海谷裕之，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP