JP6933176B2 - サーバ、及び電池管理システム - Google Patents

Description

本開示は、電池情報処理装置に関し、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、車両に搭載されたリチウムイオン二次電池の電極表面においてリチウムの析出が生じやすくなるような車両の使い方をするユーザについては、電池性能の低下（電池容量の低下等）や、セルの交換頻度の増加など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、かかる課題を解決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、取得部と生成部とを備える。セルは、リチウムイオン二次電池である。上記の取得部は、車両で使用された組電池の使用履歴情報を取得する。車両においては、所定の実行条件（以下、「Ｌｉ析出抑制条件」と称する場合がある）が成立した場合にセルの電極表面におけるリチウム析出を抑制するためのＬｉ析出抑制処理が実行される。上記組電池の使用履歴情報は、Ｌｉ析出抑制処理の実行履歴を含む。上記の生成部は、Ｌｉ析出抑制処理の実行履歴を用いて、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。交換情報は、上記のリチウム析出に対する耐性の程度を示す所定の指標（以下、「Ｌｉ析出耐性指標」と称する場合がある）により分類されたセルのうちいずれのセルが適合セルであるかを示す。

なお、上記のリチウムイオン二次電池は、リチウムを電荷担体として充放電を行なう二次電池であり、液体電解質（たとえば、有機溶媒）を使用した一般的なリチウムイオン二次電池（電解液式リチウムイオン二次電池）だけでなく、固体電解質を使用した全固体電池（全固体式リチウムイオン二次電池）も含む。

車両において組電池を使用していると、組電池を構成するセル（リチウムイオン二次電池）の電極（たとえば、負極）の表面にリチウムが析出することがある。セルの電極表面にリチウムが析出すると、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。セルの電極表面におけるリチウム析出の生じやすさは、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。Ｌｉ析出抑制処理が実行される車両では、Ｌｉ析出抑制処理の実行履歴にユーザの車両の使い方が反映される。たとえば、セルの電極表面においてリチウムの析出が生じやすくなるような使い方（以下、「第１の使い方」と称する場合がある）をされた車両では、Ｌｉ析出抑制処理が頻繁に実行されたり、Ｌｉ析出抑制処理が高い強度で（すなわち、大きい抑制量で）実行されたりする。他方、セルの電極表面においてリチウムの析出が生じにくくなるような使い方（以下、「第２の使い方」と称する場合がある）をされた車両では、第１の使い方をされた車両と比べて、Ｌｉ析出抑制処理の実行頻度や強度が低くなる。

上記の電池情報処理装置では、Ｌｉ析出抑制処理の実行履歴を用いて交換情報を生成する。このため、第１の使い方をされた車両では、リチウム析出耐性（セルの電極表面におけるリチウム析出の生じにくさ）の高いセルで組電池の製造を行なうことで、長期にわたってセルの電極表面におけるリチウム析出を抑制し、組電池の容量を高く維持することが可能になる。また、第２の使い方では、セルの電極表面におけるリチウム析出が問題とはならない。このため、第２の使い方をされた車両では、リチウム析出以外の面で利点を有する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、大容量化に適しているセルを組電池の製造に使用すれば、大容量の組電池が得られる。また、安価なセルを組電池の製造に使用すれば、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、使用履歴情報（Ｌｉ析出抑制処理の実行履歴等）を「取得する」とは、電池情報処理装置において使用履歴情報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使用履歴情報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使用履歴情報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。

Ｌｉ析出抑制処理の例としては、組電池の充電電力制限が挙げられる。組電池の充電電力（入力電力）を制限することで、セルの電極表面にリチウムが析出しにくくなる。Ｌｉ析出抑制処理の実行条件は、たとえば組電池の状態（温度、電流、ＳＯＣ等）が所定の状態になったときに成立するようにしてもよい。交換情報の生成に用いられるＬｉ析出抑制処理の実行履歴の例としては、Ｌｉ析出抑制処理の実行頻度や強度（抑制量の大きさ）が挙げられる。Ｌｉ析出抑制処理の実行頻度の具体例としては、単位期間のうちＬｉ析出抑制処理が実行されていた期間の割合が挙げられる。なお、単位期間は、車両の走行回数（トリップ数）で規定してもよいし、車両の走行距離や組電池の使用時間（使用開始からの経過時間）で規定してもよい。

Ｌｉ析出耐性指標の例としては、電解液式リチウムイオン二次電池における電解液中のＬｉＢＯＢ（添加剤）の量が挙げられる。ＬｉＢＯＢの量が多くなるほどリチウム析出耐性が高くなる（すなわち、セルの電極表面にリチウムが析出しにくくなる）傾向がある。Ｌｉ析出耐性指標により分類されるセルの区分（以下、「セル区分」と称する場合がある）の数は、２以上であれば任意である。

組電池の製造において上記の電池情報処理装置とともに用いられる好適な電池製造支援装置を以下に示す。

好適な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、上記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。こうした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。

また、上記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。

本開示の電池情報処理装置によれば、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ための情報を提供することができる。

本開示の実施の形態における、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２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。 リチウムイオン二次電池の負極表面におけるリチウム析出量と、初期状態を基準としたリチウムイオン二次電池の容量低下量との関係を示す図である。 セルの負極表面においてリチウムの析出が生じやすくなるような使い方をされた車両において測定されたＬｉ析出抑制制御の実行頻度分布である。 セルの負極表面においてリチウムの析出が生じにくくなるような使い方をされた車両において測定されたＬｉ析出抑制制御の実行頻度分布である。 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８の処理において生成されるリビルド情報によって示される適合セルを説明するための図である。 リチウムイオン二次電池におけるＬｉＢＯＢ添加量と負極表面の抵抗とリチウム析出耐性との関係を示す図である。 ユーザの車両の使い方を２区分に分類した変形例において生成されるリビルド情報によって示される適合セルを説明するための図である。 ユーザの車両の使い方を２区分に分類した変形例において、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、劣化前後での容量維持率を評価した結果を示した図である。 Ｌｉ析出耐性指標として、ＬｉＢＯＢ添加量、負極目付量、及び負極ＢＥＴが採用された変形例において生成されるリビルド情報によって示される適合セルを説明するための図である。

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、本開示の実施の形態における、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。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、この電池物流モデルは、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３４、販売店３５、リサイクル業者３６、及び以下に説明する電池管理システム（車両１０、管理サーバ２０等）によって構築される。

図２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２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、４２、４３、４４、４５は、それぞれ図１に示される回収業者３１、検査業者３２、性能回復業者３３、電池パック製造業者３４、販売店３５の端末である。

再び図１を参照して、回収業者３１は、車両６０−１，６０−２，６０−３，・・・から使用済みの電池パックを回収する。車両６０−１，６０−２，６０−３，・・・は、それぞれ電池パック６２−１，６２−２，６２−３，・・・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。

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４１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４２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４３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４４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４４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。

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（再構築）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用の電池パックがリビルドされる。

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４５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４４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。

図３は、図２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３を参照して、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の情報（以下、「交換用セル情報」と称する）を、各セルを特定するＩＤと紐付けて蓄積する。交換用セル情報は、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、各セルのリチウム析出耐性の程度を示す指標（電極のＢＥＴ比表面積、目付量、ＬｉＢＯＢ添加量等）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を実施することで収集され、各セルのリチウム析出耐性の程度を示す上記指標を含む。

電池情報ＤＢ２４０は、車両１０に搭載された電池パック１１０の情報（以下、「対象電池パック情報」と称する）を、車両１０を特定するＩＤと紐付けて記憶する。対象電池パック情報は、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パック１１０の情報（たとえば、電池パック１１０の使用履歴情報）とを含む。

情報処理装置２１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、メモリ、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）。情報処理装置２１０は、電池パック１１０のリビルドを行なう車両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に記憶された対象電池パック情報と、再利用品ＤＢ２３０に記憶された交換用セル情報とを用いて、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。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。なお、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。

車両１０は、電池パック１１０と、電池監視ユニット１１２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、電池パック１１０に蓄えられた電力を動力に変換し、その動力によって走行可能に構成される。車両１０は、エンジン（内燃機関）を備えない電気自動車であってもよいし、エンジン（図示せず）を備えてエンジンから出力される動力によっても走行可能に構成されるハイブリッド車両であってもよい。電池パック１１０に蓄えられた電力は、ＭＧ１３０によって駆動輪１４０を駆動するための動力に変換される。

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／又は並列に接続された組電池を含んで構成される。組電池に含まれる各セル（リチウムイオン二次電池）の構成の詳細については、後ほど説明する。

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、電流センサ、及び温度センサを含む。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、その検出値をＥＣＵ１５０へ出力する。温度センサは、電池パック１１０内の組電池の温度を検出し、その検出値をＥＣＵ１５０へ出力する。ＥＣＵ１５０は、電池監視ユニット１１２の出力に基づいて組電池の状態（温度、電流、ＳＯＣ等）を検出することができる。なお、ＳＯＣは、蓄電残量を示し、たとえば、満充電状態の蓄電量に対する現在の蓄電量の割合を０〜１００％で表わしたものである。ＳＯＣの算出方法は任意であり、電流値積算（クーロンカウント）による手法や、開放電圧（ＯＣＶ）の推定による手法等を採用できる。

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から供給された直流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、メモリ、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、各センサから受ける信号、並びにメモリに記憶されたマップ及びプログラムに基づいて、車両１０が所望の状態となるように各機器を制御する。ＥＣＵ１５０は、ＰＣＵ１２０等を制御することにより、車両１０の走行制御や電池パック１１０の充放電制御を実行する。

ＥＣＵ１５０は、電池パック１１０の充電電力の上限値を示す入力制限Ｗｉｎと、電池パック１１０の放電電力の上限値を示す出力制限Ｗｏｕｔとに基づいて、電池パック１１０の入出力電力を制御するように構成される。ＥＣＵ１５０は、電池パック１１０への入力電力が入力制限Ｗｉｎを超えないように、電池パック１１０への入力電力の制限処理を実行する。また、ＥＣＵ１５０は、電池パック１１０からの出力電力が出力制限Ｗｏｕｔを超えないように、電池パック１１０からの出力電力の制限処理を実行する。これらの制限処理は、ＰＣＵ１２０等が制御されることにより行なわれる。入力制限Ｗｉｎ及び出力制限Ｗｏｕｔは、たとえば記憶部１６０に記憶されている。入力制限Ｗｉｎ及び出力制限Ｗｏｕｔの各々の数値は、ＥＣＵ１５０によって変更できる。

なお、後述するＬｉ析出抑制制御が実行されていない場合には制限値ＳＷｉｎが入力制限Ｗｉｎに設定される。他方、Ｌｉ析出抑制制御が実行されると、制限値ＳＷｉｎよりも小さい制限値ｃＷｉｎが入力制限Ｗｉｎに設定される。入力制限Ｗｉｎの値が小さいほど、電池パック１１０に対する充電電力の制限が強い（すなわち、制限量が大きい）ことを意味する。

この実施の形態では、車両１０に搭載される電池パック１１０内の組電池を形成するためのセルとして、以下に示す電解液式リチウムイオン二次電池を採用する。

セルは、たとえば角型の電池ケースの内部に電極体が収容されて構成される。電極体は、正極と負極とがセパレータを介して積層され、その積層体が捲回されることにより形成されている。電解液は、正極、負極、及びセパレータ等に保持されている。

正極は、正極集電体（たとえば、アルミニウム箔）と、正極活物質層とを含む。たとえば正極活物質、バインダ、及び導電助剤を含有する正極合材を正極集電体の表面に塗工することにより、正極集電体の両面に正極活物質層が形成される。また、負極は、負極集電体（たとえば、銅箔）と、負極活物質層とを含む。たとえば負極活物質、バインダ、及び導電助剤を含有する負極合材を負極集電体の表面に塗工することにより、負極集電体の両面に負極活物質層が形成される。

正極、負極、セパレータ、及び電解液には、リチウムイオン二次電池の正極、負極、セパレータ、及び電解液として公知の構成及び材料をそれぞれ用いることができる。一例として、正極活物質には、リチウム含有ニッケルコバルトマンガン複合酸化物（コバルト酸リチウムの一部がニッケル及びマンガンにより置換された三元系の材料）を用いることができる。負極活物質には、炭素系材料（たとえば、ソフトカーボン又はハードカーボン）を用いることができる。セパレータには、ポリオレフィン（たとえば、ポリエチレン又はポリプロピレン）を用いることができる。電解液には、有機溶媒（たとえば、ＤＭＣ（dimethyl carbonate)とＥＭＣ（ethyl methyl carbonate)とＥＣ（ethylene carbonate)との混合溶媒）と、リチウム塩（たとえば、ＬｉＰＦ_６）と、ＬｉＢＯＢ（lithium bis(oxalate)borate）とを含む溶液を用いることができる。

なお、セル（リチウムイオン二次電池）の構成は上記に限定されず、適用される車両の構成や用途等に応じて変更可能である。たとえば、電極体が捲回構造ではなく積層構造を有するものであってもよい。また、角型の電池ケースに限られず、円筒型又はラミネート型の電池ケースも採用可能である。また、電解液に代えて、ポリマー系電解質を用いてもよいし、酸化物系、硫化物系などの無機系固体電解質を用いてもよい。

リチウムイオン二次電池では、リチウムが電荷担体となる。より具体的には、セルの充電時においては負極活物質にリチウムが挿入され、セルの放電時においては負極活物質からリチウムが脱離する。こうしたセルの充放電が繰り返し行なわれると、セルの負極表面にリチウムが析出することがある。特に、ハイレートでの充電、高充電状態（高ＳＯＣ）からの充電、長時間の継続充電、及び電池抵抗が高い状態（たとえば、電池温度が低い状態）での充電が、セルの負極表面におけるリチウム析出を促進する傾向がある。

セルの負極表面にリチウムが析出すると、セル容量が低下する。図４は、リチウムイオン二次電池の負極表面におけるリチウム析出量と、初期状態（使用開始直後）を基準としたリチウムイオン二次電池の容量低下量との関係を示す図である。

図４を参照して、リチウムイオン二次電池の負極表面におけるリチウム析出量と、初期状態を基準としたリチウムイオン二次電池の容量低下量とは、直線ｋ１０で示されるような関係を有する。すなわち、負極表面におけるリチウム析出量が多くなるほど電池容量は低下する。

車両１０において、電池パック１１０内の組電池を構成するセルの負極表面でリチウム析出が生じて組電池の容量が低下すると、ＥＶ航続距離（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）が低下する。

車両１０では、セルの負極表面におけるリチウム析出を抑制するために、ＥＣＵ１５０がＬｉ析出抑制制御を実行するように構成される。所定のＬｉ析出抑制条件が成立した場合に、ＥＣＵ１５０によってＬｉ析出抑制制御が実行される。Ｌｉ析出抑制制御が実行されることにより、セルの負極表面におけるリチウム析出を抑制するための制限値ｃＷｉｎが入力制限Ｗｉｎに設定される。入力制限Ｗｉｎに制限値ｃＷｉｎが設定されることによって、リチウム析出が生じない電力（＝制限値ｃＷｉｎ）までセルの充電電力（入力電力）が制限される。この実施の形態に係るＬｉ析出抑制制御は、本開示に係る「Ｌｉ析出抑制処理」の一例に相当する。

Ｌｉ析出抑制条件は、たとえば、組電池のＳＯＣと、組電池の温度と、組電池の継続充電による電流積算値とによって定められる。入力制限Ｗｉｎに制限値ＳＷｉｎが設定された状態ではリチウム析出が生じ得る場合にＬｉ析出抑制条件が成立し、入力制限Ｗｉｎに制限値ＳＷｉｎが設定された状態でもリチウム析出が生じない場合にはＬｉ析出抑制条件は成立しない。たとえば、組電池において、ハイレートでの充電、高ＳＯＣからの充電、長時間の継続充電、又は温度が低い状態での充電が行なわれる場合には、セルの負極表面にリチウムが析出しやすくなるため、Ｌｉ析出抑制条件が成立する。Ｌｉ析出抑制条件が成立した場合には、ＥＣＵ１５０が、Ｌｉ析出抑制制御を実行することにより、電池パック１１０に対する充電電力の制限を強めて、セルの負極表面におけるリチウム析出を抑制する。

制限値ｃＷｉｎは、組電池の状態に応じて変更されてもよい。たとえば、組電池のＳＯＣと、組電池の温度と、組電池の継続充電による電流積算値と、制限値ｃＷｉｎとの関係を示す情報（以下、「ｃＷｉｎ取得情報」と称する）を、予め実験等によって求めて記憶部１６０に格納してもよい。そして、ＥＣＵ１５０は、ｃＷｉｎ取得情報を参照して、組電池のＳＯＣと、組電池の温度と、組電池の継続充電による電流積算値とに基づいて求められた制限値ｃＷｉｎでＬｉ析出抑制制御を行なってもよい。ｃＷｉｎ取得情報は、マップでもテーブルでも数式でもモデルでもよい。また、ｃＷｉｎ取得情報は、複数のマップ等を組み合わせて構成されていてもよい。

ところで、車両の使い方（ひいては、車両に搭載される組電池の使い方）は、ユーザによって異なる。セルの負極表面におけるリチウム析出の生じやすさは、組電池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組電池の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、セルの負極表面でリチウム析出が生じやすくなるような車両の使い方をするユーザについては、電池性能の低下（電池容量の低下等）、上記Ｌｉ析出抑制制御の実行頻度の増加、セルの交換頻度の増加などを招くおそれがある。

そこで、この実施の形態に係る電池管理システム１では、情報処理装置２１０（電池情報処理装置）が、Ｌｉ析出抑制制御の実行履歴を用いてリビルド情報（交換情報）を生成するように構成される。Ｌｉ析出抑制制御の実行履歴には、ユーザの車両１０の使い方が反映される。

図５は、セルの負極表面においてリチウムの析出が生じやすい使い方（第１の使い方）をされた車両において、一走行で測定されたＬｉ析出抑制制御の実行頻度分布である。図６は、セルの負極表面においてリチウムの析出が生じにくい使い方（第２の使い方）をされた車両において、一走行で測定されたＬｉ析出抑制制御の実行頻度分布である。

図５及び図６において、横軸の「Ｗｉｎ制限量」は、Ｌｉ析出抑制制御が実行されることによって制限されるセルの充電電力を示しており、より特定的には、制限値ＳＷｉｎと制限値ｃＷｉｎとの差（絶対値）である。Ｌｉ析出抑制制御が実行されている場合にはＷｉｎ制限量が０よりも大きくなる。Ｌｉ析出抑制制御におけるＷｉｎ制限量が大きいことは、電池パック１１０に対する充電電力の制限が強いことを意味する。縦軸の「頻度」は、一走行で取得された全データ数（Ｗｉｎ制限量０の度数を含む全度数）におけるＷｉｎ制限量毎の度数の割合（相対度数）を示している。周期的にＷｉｎ制限量毎の度数をカウント（積算）することによって、Ｗｉｎ制限量毎の度数が得られる。そして、得られた度数を全データ数（度数の合計）で除算することによって相対度数が求められる。

図５及び図６を参照して、Ｗｉｎ制限量が０よりも大きい領域の頻度が、Ｌｉ析出抑制制御の実行頻度を示している。図５中の面積Ｓ１と図６中の面積Ｓ２とは、Ｗｉｎ制限量が０よりも大きい領域の累積相対度数（すなわち、一走行においてＬｉ析出抑制制御が実行されていた期間の割合）を示している。図５及び図６に示されるように、面積Ｓ２（線ｋ２の積分値）よりも面積Ｓ１（線ｋ１の積分値）のほうが大きくなっている。

また、線ｋ２で示される頻度分布のピーク頻度値Ｄ２よりも、線ｋ１で示される頻度分布のピーク頻度値Ｄ１のほうが大きくなっている。また、線ｋ１で示される頻度分布では、線ｋ２で示される頻度分布と比べて、Ｗｉｎ制限量が大きい領域におけるＬｉ析出抑制制御の実行頻度が高くなっている。

上記のように、リチウム析出が生じやすい使い方（第１の使い方）をされた車両では、Ｌｉ析出抑制制御が頻繁に実行されたり、Ｌｉ析出抑制制御が高い強度（すなわち、大きなＷｉｎ制限量）で実行されたりする。他方、リチウム析出が生じにくい使い方（第２の使い方）をされた車両では、第１の使い方をされた車両と比べて、Ｌｉ析出抑制制御の実行頻度や強度が低くなる。このため、Ｌｉ析出抑制制御の実行履歴に基づいて、ユーザの車両１０の使い方によるリチウム析出の生じやすさを判定することができる。たとえば、図５及び図６に示されるようなＬｉ析出抑制制御の実行頻度分布において、Ｗｉｎ制限量が０よりも大きい領域の累積相対度数が大きい場合には、リチウム析出が生じやすい使い方で車両１０が使用されたと判定することができる。また、後述する全走行におけるＷｉｎ制限頻度Ｄｗ（図８参照）が大きい場合にも、リチウム析出が生じやすい使い方で車両１０が使用されたと判定することができる。

再び図３を参照して、車両１０の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、通信装置２２０により電池パック１１０の使用履歴情報を受信する。車両１０から送られてくる電池パック１１０の使用履歴情報にはＬｉ析出抑制制御の実行履歴が含まれている。情報処理装置２１０は、車両１０から取得したＬｉ析出抑制制御の実行履歴を用いてリビルド情報を生成する。そして、管理サーバ２０は、生成したリビルド情報を、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は、管理サーバ２０から取得したリビルド情報に従って交換用セルの中から適合セルを選択し、適合セルを用いて電池パック１１０のリビルド品を製造する。

情報処理装置２１０は、Ｌｉ析出抑制制御の実行履歴を用いて、ユーザの車両１０の使い方についてリチウム析出の生じやすさを判定し、その判定結果に基づいてリビルド情報を生成する。情報処理装置２１０において生成されるリビルド情報は、リチウム析出耐性の程度を示すＬｉ析出耐性指標により分類されたセルのうちいずれのセルが適合セルであるかを示す。リチウム析出が生じやすい使い方であるほどリチウム析出耐性の高いセルが適合セルとして選ばれる。

電池パック製造業者３４の端末４４（電池製造支援装置）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、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。

たとえば、Ｌｉ析出耐性指標によって２つのセル区分にセルを分類する場合には、リチウム析出耐性の高いセル区分（以下、「第１セル区分」と称する）とリチウム析出耐性の低いセル区分（以下、「第２セル区分」と称する）とのいずれに属するかによってセルが分類される。そして、ユーザの車両１０の使い方についてＬｉ析出抑制制御の実行履歴からリチウム析出が生じやすいと判定された場合には、第１セル区分に属するセルが適合セルであることを示すリビルド情報が情報処理装置２１０によって生成される。こうしたリビルド情報に従ってリチウム析出耐性の高いセルで組電池の製造を行なうことにより、長期にわたってセルの負極表面におけるリチウム析出を抑制し、組電池の容量を高く維持することが可能になる。また、ユーザの車両１０の使い方についてＬｉ析出抑制制御の実行履歴からリチウム析出が生じにくいと判定された場合には、第２セル区分に属するセルが適合セルであることを示すリビルド情報が情報処理装置２１０によって生成される。こうしたリビルド情報に従って第２セル区分に属する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２セル区分に属するセルが大容量化に適しているセルであれば、そうしたセルで組電池の製造を行なうことにより大容量の組電池が得られる。また、第２セル区分に属するセルが内部抵抗の低いセルであれば、車両１０の走行性（ドライバビリティや動力性能等）を向上させることが可能になる。また、第２セル区分に属するセルが安価なセルであれば、そうしたセルで組電池の製造を行なうことによりコスト面で有利になる。このように、情報処理装置２１０によれば、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により組電池を製造するためのリビルド情報を提供することが可能になる。

図７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。このフローチャートに示される処理は、車両１０の走行中に実行される。より具体的には、車両１０のイグニッションスイッチ（図示せず）がオンされることによって開始される。

図７を参照して、ＥＣＵ１５０は、Ｌｉ析出抑制制御におけるＷｉｎ制限量を取得する（ステップＳ１０）。実行中のＬｉ析出抑制制御で用いられている制限値ｃＷｉｎと、Ｌｉ析出抑制制御が実行されていないときの入力制限Ｗｉｎの値（＝制限値ＳＷｉｎ）との差（絶対値）が、Ｗｉｎ制限量に相当する。なお、Ｌｉ析出抑制制御が実行されていない場合にはＷｉｎ制限量が０になる。

次いで、ＥＣＵ１５０は、上記ステップＳ１０で取得したＷｉｎ制限量によって、記憶部１６０内のＷｉｎ制限度数分布を更新する（ステップＳ２０）。より具体的には、Ｗｉｎ制限度数分布では、横軸に、Ｗｉｎ制限量の大きさに応じて複数の区間（階級）が設けられ、縦軸が、横軸に設けられた区間毎の度数を示す。ステップＳ２０では、ステップＳ１０で取得されたＷｉｎ制限量の大きさに対応する区間の度数が１加算（カウントアップ）される。

ステップＳ３０では、ＥＣＵ１５０が、車両１０の走行が終了したか否かを判断する。より具体的には、イグニッションスイッチがオフされた場合に車両１０の走行が終了したと判断される。すなわち、この実施の形態では、イグニッションスイッチがオンされた時点（走行開始時）からイグニッションスイッチがオフされた時点（走行終了時）までの期間が、一走行に相当する。

ステップＳ３０において車両１０の走行が終了していない（ステップＳ３０においてＮＯ）と判断されている間はステップＳ１０〜Ｓ２０の処理が所定の演算周期で繰り返し実行される。ステップＳ１０〜Ｓ２０の処理が繰り返し実行されることにより、Ｗｉｎ制限量毎の発生度数を示す度数分布（すなわち、Ｗｉｎ制限度数分布）が作成され、記憶部１６０に保存される。

他方、ステップＳ３０において車両１０の走行が終了したと判断された場合（ステップＳ３０においてＹＥＳ）には、ＥＣＵ１５０が、一走行（すなわち、走行開始時から走行終了時までの期間）においてＬｉ析出抑制制御が実行されていた期間の割合（以下、「一走行におけるＷｉｎ制限頻度Ｄｘ」、又は単に「Ｄｘ」と称する場合がある）を求めて、記憶部１６０に保存する（ステップＳ４０）。ステップＳ３０において一走行が終了したと判断された時点（走行終了時）においては、その一走行で作成されたＷｉｎ制限度数分布が記憶部１６０に保存されている。このＷｉｎ制限度数分布において、Ｗｉｎ制限量が０よりも大きい領域の累積度数（Ｌｉ析出抑制制御の累積実行度数）を、Ｗｉｎ制限量０の度数を含む全度数（一走行で取得された全データ数）で除算することにより、一走行におけるＷｉｎ制限頻度Ｄｘを求めることができる。

ＥＣＵ１５０は、上記一走行で得た電池パック１１０（ひいては、組電池）の使用履歴情報を記憶部１６０に蓄積する（ステップＳ５０）。電池パック１１０の使用履歴情報は、ステップＳ１０〜Ｓ２０によって作成されたＷｉｎ制限度数分布及びそのデータ数（一走行で取得された全データ数）と、ステップＳ４０において取得された一走行におけるＷｉｎ制限頻度Ｄｘとを含む。これらＷｉｎ制限度数分布及びそのデータ数と一走行におけるＷｉｎ制限頻度Ｄｘとは、本開示に係る「Ｌｉ析出抑制処理の実行履歴」の一例に相当する。また、電池パック１１０の使用履歴情報は、車両１０の積算走行距離、及び電池パック１１０の使用時間をさらに含んでいてもよい。

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Ｓ６０）。車両１０から管理サーバ２０へ送信された電池パック１１０の使用履歴情報（一走行におけるＷｉｎ制限頻度Ｄｘ等）は、電池情報ＤＢ２４０（図３）に格納される。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。ただしこれに限られず、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は任意である。複数回の走行のデータがまとめて管理サーバ２０へ送信されてもよい。複数回の走行のデータは、１回目走行，２回目走行，・・・のように、走行ごとに区別されていてもよい。

図８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が販売店３５の端末４５から管理サーバ２０へ送信されることにより実行される。

図８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（走行ごとのＤｘ等）を用いて、車両１０の全走行期間のうちＬｉ析出抑制制御が実行されていた期間の割合（以下、「全走行におけるＷｉｎ制限頻度Ｄｗ」、又は単に「Ｄｗ」と称する場合がある）を取得する（ステップＳ１３０）。

全走行におけるＷｉｎ制限頻度Ｄｗは、たとえば全走行のデータ（より特定的には、Ｌｉ析出抑制処理の実行履歴）を用いて一走行あたりのＬｉ析出抑制制御の実行頻度を算出した値である。より具体的には、全走行におけるＷｉｎ制限頻度Ｄｗは、たとえば全走行のＤｘの平均値である。ただしこれに限られず、全走行のＤｘの平均値に代えて、全走行のＤｘの中央値を用いてもよい。また、全走行におけるＷｉｎ制限頻度Ｄｗは、全走行におけるＬｉ析出抑制制御の累積実行度数を、全走行で取得された全データ数で除算した値であってもよい。

ステップＳ１４１及びＳ１４２において、管理サーバ２０は、ステップＳ１３０で取得した全走行におけるＷｉｎ制限頻度Ｄｗに基づいて、リビルド（セルの交換）に適した適合セルが以下に説明するセルＡ〜Ｃのいずれであるかを判断する。そして、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９は、ステップＳ１５１〜Ｓ１５３で生成されるリビルド情報によって示される適合セルを説明するための図である。この実施の形態では、Ｌｉ析出耐性指標によって３つのセル区分（セル区分Ａ〜Ｃ）にセルが分類され、リビルド情報によっていずれのセル区分に属するセルが適合セルであるかが示される。この実施の形態では、リチウムイオン二次電池の電解液中のＬｉＢＯＢ（添加剤）の量（以下、「ＬｉＢＯＢ添加量」と称する）を、Ｌｉ析出耐性指標として採用する。セルのＬｉＢＯＢ添加量が多いほどそのセルのリチウム析出耐性は高いと判定される。以下、セル区分Ａ、Ｂ、Ｃに属するセルを、それぞれセルＡ、Ｂ、Ｃと称する。

セルＡは、ＬｉＢＯＢ添加量が大（多い）の要件を満たすセルである。セルＢは、ＬｉＢＯＢ添加量が中（標準的）の要件を満たすセルである。セルＣは、ＬｉＢＯＢ添加量が小（少ない）の要件を満たすセルである。ＬｉＢＯＢ添加量が少ないほうから順に並べると、セルＣ、セルＢ、セルＡとなる。各セル区分のＬｉＢＯＢ添加量の数値範囲は、この関係を満たす限りにおいて任意に設定できる。

なお、ＬｉＢＯＢ添加量に関する上記セル区分別の要件に加えて、セル区分Ａ〜Ｃに共通の要件を設定してもよい。たとえば、セルの所定の部位が、電池パック１１０内の組電池を構成するセルに対応する材料で形成されていること（たとえば、負極活物質が炭素系材料であり、電解液が有機溶媒とリチウム塩とＬｉＢＯＢとを含む溶液であること）を、セル区分Ａ〜Ｃに共通の要件としてもよい。

本願発明者は、リチウムイオン二次電池のＬｉＢＯＢ添加量が多くなるほど、リチウムイオン二次電池の負極表面にリチウムが析出しにくくなることを見出した。具体的には、リチウムイオン二次電池の負極表面に電解液由来の被膜が形成されると、負極表面の電気抵抗（以下、単に「抵抗」と称する）が増加する。リチウムの析出は負極表面の高抵抗部分で生じやすいため、負極表面の抵抗増加はリチウムの析出を促進する。本願発明者は、ＬｉＢＯＢ添加量を増やすことで、負極に対する電解液由来の被膜の形成を抑制できることを見出した。ＬｉＢＯＢ由来の被膜が負極表面に形成されても負極表面の抵抗増加は小さいため、ＬｉＢＯＢ添加量を増やすことで、負極表面の抵抗増加が抑制され、負極表面におけるリチウムの析出が抑制される。

図１０は、リチウムイオン二次電池におけるＬｉＢＯＢ添加量と負極表面の抵抗とリチウム析出耐性（Ｌｉ析出耐性）との関係を示す図である。図１０を参照して、線ｋ２０で示されるように、ＬｉＢＯＢ添加量を増やすほど負極表面の抵抗が低下し、リチウム析出耐性が高くなる傾向がある。なお、各セルが同じ条件で同じ期間使用された場合、リチウム析出耐性が低いセルほど、負極表面におけるリチウム析出量が多くなる。このため、リチウム析出耐性が低いセルほど、リチウム析出によるセル容量の低下量が大きくなる。

上記のような原理により、ＬｉＢＯＢ添加量が多くなるほどリチウム析出耐性が高くなると考えられる。図９に示されるセルＡ〜Ｃをリチウム析出耐性が高いほうから順に並べると、セルＡ（Ｌｉ析出耐性：高）、セルＢ（Ｌｉ析出耐性：中）、セルＣ（Ｌｉ析出耐性：低）となる。

再び図８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Ｄｗがしきい値Ｔｈ２よりも大きいか否かを判定する。しきい値Ｔｈ２は、たとえば市場解析データに基づいて設定できる。この実施の形態では、しきい値Ｔｈ２を５０％とする。以下、しきい値Ｔｈ２を、単に「Ｔｈ２」と称する場合がある。

Ｄｗ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９）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、再利用品ＤＢ２３０に格納されている交換用セル情報（初期のセル情報、又は使用後のセル情報）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。このように、ステップＳ１５１では、セルＡが適合セルであることを示すリビルド情報が生成される。

他方、ステップＳ１４１においてＤｗがＴｈ２以下であると判定されると（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Ｄｗがしきい値Ｔｈ１よりも大きいか否かを判定する（ステップＳ１４２）。しきい値Ｔｈ１は、Ｔｈ２よりも小さい数値であり、たとえば市場解析データに基づいて設定できる。この実施の形態では、しきい値Ｔｈ１を５％とする。以下、しきい値Ｔｈ１を、単に「Ｔｈ１」と称する場合がある。

Ｄｗ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９）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、再利用品ＤＢ２３０に格納されている交換用セル情報を参照して、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。このように、ステップＳ１５２では、セルＢが適合セルであることを示すリビルド情報が生成される。

他方、ステップＳ１４２においてＤｗがＴｈ１以下であると判定されると（ステップＳ１４２においてＮＯ）、管理サーバ２０は、セルＣ（図９）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、再利用品ＤＢ２３０に格納されている交換用セル情報を参照して、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。このように、ステップＳ１５３では、セルＣが適合セルであることを示すリビルド情報が生成される。

なお、ステップＳ１５１〜Ｓ１５３において、管理サーバ２０が、再利用品ＤＢ２３０を参照して、適合セル（Ｓ１５１：セルＡ、Ｓ１５２：セルＢ、Ｓ１５３：セルＣ）に該当するセルの在庫が不十分であると判断した場合には、所定の基準に基づき他のセルを選択してリビルド情報の生成を行なってもよいし、適合セルの数が不足している旨を示す情報をリビルド情報に追加してもよい。

また、ステップＳ１５１〜Ｓ１５３において、管理サーバ２０が、再利用品ＤＢ２３０を参照して、適合セルに該当するセルの在庫が十分であると判断した場合には、適合セルに該当するセルの中から、セル（リビルドに使用するセル）をランダムに選択してもよいし、所定の要件（たとえば、ユーザの要望を考慮した要件）を満たすセルを優先的に選択してもよい。

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）。

組電池の製造（組電池の少なくとも一部のセル交換）のタイミングは任意であり、新車の購入（車両１０の買い替え）時であってもよいし、新しい電池パックの購入時であってもよいし、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、車両１０の積算走行距離、電池パック１１０の使用時間等）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、情報処理装置２１０が、車両１０で使用された電池パック１１０のＬｉ析出抑制処理の実行履歴（Ｄｘ、Ｄｗ等）を取得し（ステップＳ１２０及びＳ１３０）、取得したＬｉ析出抑制処理の実行履歴を用いてリビルド情報を生成する。そして、生成されたリビルド情報に従ってリビルド品が生成される。より具体的には、Ｄｗが大きい場合には、リチウム析出耐性が高いセル（セルＡ）を用いてリビルド品を生成し（ステップＳ１５１）、Ｄｗが中程度の場合には、リチウム析出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）、Ｄｗが小さい場合には、リチウム析出耐性が低いセル（セルＣ）を用いてリビルド品を生成する（ステップＳ１５３）。

上記のようにリビルド品を生成することで、セルの負極表面にリチウム析出が生じやすい電池パック１１０の使い方をするユーザには、リチウム析出耐性に優れたリビルド品を提供できる。また、セルの負極表面にリチウム析出が生じにくい電池パック１１０の使い方をするユーザには、リチウム析出耐性以外の点で優れたリビルド品を提供できる。たとえば、ステップＳ１５３で選択されるセルＣは、内部抵抗の低いセルである。詳しくは、ＬｉＢＯＢ添加量が多くなるほどセルの内部抵抗が高くなる傾向がある。内部抵抗の低いセルＣを用いて製造された組電池を車両１０に搭載することにより、車両１０の走行性（ドライバビリティや動力性能等）を向上させることが可能になる。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。

上記実施の形態においては、ユーザの車両１０の使い方を３区分（Ｄｗ：大、Ｄｗ：中、Ｄｗ：小）に分類し、ユーザ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。

図１１は、ユーザの車両の使い方を２区分に分類した変形例において生成されるリビルド情報（交換情報）によって示される適合セルを説明するための図である。図１２は、ユーザの車両の使い方を２区分に分類した変形例において、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１２を参照して、この変形例では、図８の処理の代わりに図１２の処理が実行される。管理サーバ２０は、図８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、図１１に示されるセルＡ（ＬｉＢＯＢ添加量：大、Ｌｉ析出耐性：高）及びセルＢ（ＬｉＢＯＢ添加量：小、Ｌｉ析出耐性：低）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８のステップＳ１４２、Ｓ１５２、Ｓ１５３に準ずる処理が行なわれる。次いで、管理サーバ２０は、図８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を２区分（Ｄｗ：大、Ｄｗ：小）に分類した場合にも、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が選択される。これにより、車両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、劣化前後での容量維持率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、前述した図７の処理及び図１２の処理を実行するものであった。図１２の処理では、Ｔｈ１を５０％とした。他方、比較例に従う電池管理システムは、図１２のステップＳ２５１及びＳ２５２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。

セルの負極表面にリチウム析出が生じやすい使い方（より特定的には、Ｄｗが５０％よりも高くなるような使い方）をされた組電池について、実施例及び比較例の各々のシステム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、劣化前後での容量維持率を評価した。評価においては、リビルド品に所定の耐久試験を行い、耐久試験前のリビルド品の容量に対する耐久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。

図１３を参照して、比較例によるリビルド品の容量維持率（６８．２％）よりも実施例によるリビルド品の容量維持率（７４．１％）のほうが高かった。この結果から、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。

上記実施の形態では、Ｌｉ析出耐性指標としてＬｉＢＯＢ添加量を採用している。しかしこれに限られず、リチウム析出耐性の程度を示す任意のパラメータを、Ｌｉ析出耐性指標として使用することができる。たとえば、負極表面においてリチウム析出が生じやすいリチウムイオン二次電池（たとえば、負極活物質が炭素系材料であるリチウムイオン二次電池）をセルとする場合には、ＬｉＢＯＢ添加量に代えて、負極の目付量（以下、「負極目付量」と称する）、又は負極のＢＥＴ比表面積（以下、「負極ＢＥＴ」と称する）を使用してもよい。セルの負極目付量が多くなるほどセルのリチウム析出耐性が高くなる傾向がある。また、セルの負極ＢＥＴが大きくなるほどセルのリチウム析出耐性が高くなる傾向がある。なお、目付量は、単位面積あたりの活物質量である。また、ＢＥＴ比表面積は、ＢＥＴ法によって測定される比表面積である。

Ｌｉ析出耐性指標として複数のパラメータを採用してもよい。たとえば、ＬｉＢＯＢ添加量と負極目付量と負極ＢＥＴとのうち２つ以上をＬｉ析出耐性指標として採用してもよい。

図１４は、Ｌｉ析出耐性指標として、ＬｉＢＯＢ添加量、負極目付量、及び負極ＢＥＴが採用された変形例において生成されるリビルド情報（交換情報）によって示される適合セルを説明するための図である。

図１４を参照して、この変形例では、ＬｉＢＯＢ添加量、負極目付量、及び負極ＢＥＴに基づいて、リチウム析出耐性（より特定的には、セルの負極表面におけるリチウム析出に対する耐性）の程度を示す総合評価点を算出する。算出された総合評価点によって５つのセル区分（セル区分Ａ〜Ｅ）にセルが分類され、リビルド情報によっていずれのセル区分に属するセルが適合セルであるかが示される。

総合評価点は、たとえば次のように算出される。ＬｉＢＯＢ添加量の評価では、ＬｉＢＯＢ添加量が多くなるほど高い点数が付けられる。たとえば、ＬｉＢＯＢ添加量の大きさを３つに分けて、小（点数０）、中（点数１）、大（点数２）のように、点数（ＬｉＢＯＢ添加量の評価点）が付けられる。また、負極目付量の評価では、負極目付量が多くなるほど高い点数が付けられる。たとえば、負極目付量の大きさを２つに分けて、小（点数０）、大（点数１）のように、点数（負極目付量の評価点）が付けられる。また、負極ＢＥＴの評価では、負極ＢＥＴが大きくなるほど高い点数が付けられる。たとえば、負極ＢＥＴの大きさを２つに分けて、小（点数０）、大（点数１）のように、点数（負極ＢＥＴの評価点）が付けられる。上記のようなＬｉＢＯＢ添加量の評価点と負極目付量の評価点と負極ＢＥＴの評価点との合計点を、総合評価点とする。

総合評価点４、３、２、１、０のセルが、それぞれセル区分Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅに属するセル（すなわち、セルＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ）に相当する。具体的には、総合評価点４のセル−１は、セルＡに該当する。総合評価点３のセル−２〜セル−４は、セルＢに該当する。総合評価点２のセル−５〜セル−８は、セルＣに該当する。総合評価点１のセル−９〜セル−１１は、セルＤに該当する。総合評価点０のセル−１２は、セルＥに該当する。総合評価点が高いセルほどリチウム析出耐性が高いと判定される。セルＡ〜Ｅをリチウム析出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。

この変形例では、ユーザの車両の使い方が５区分（Ｄｗ：極大、Ｄｗ：大、Ｄｗ：中、Ｄｗ：小、Ｄｗ：極小）に分類され、ユーザの車両の使い方に応じて生成されたリビルド情報によってセルＡ〜Ｅのいずれが適合セルであるかが示される。これにより、車両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。

上記実施の形態では、電池パック１１０の使用履歴情報（Ｌｉ析出抑制処理の実行履歴等）が、定期的に車両１０から管理サーバ２０へ送信されている。しかしこれに限られず、電池パック１１０の使用履歴情報を車両１０に蓄積し、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が接続されることによって、車両１０に蓄積された電池パック１１０の使用履歴情報が端末４５から管理サーバ２０へ送信されるようにしてもよい。

上記実施の形態では、管理サーバ２０がＤｗを算出している。しかしこれに限られず、車両１０においてＤｗを算出し、算出されたＤｗが管理サーバ２０へ送信されるようにしてもよい。

交換情報（上記実施の形態では、リビルド情報）の生成を、管理サーバ２０ではなく、図２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。また、車両１０のＥＣＵ１５０が交換情報の生成を行なってもよい。

交換情報の生成に用いられるＬｉ析出抑制処理の実行履歴（以下、「交換情報生成指標」と称する）は、全走行におけるＷｉｎ制限頻度Ｄｗに限られない。たとえば、全走行ではなく、直近１年分のデータに基づいて、１年間のうちＬｉ析出抑制制御が実行されていた期間の割合を求め、この割合を交換情報生成指標として用いてもよい。また、直近の走行のＤｘを、交換情報生成指標として用いてもよい。また、Ｌｉ析出抑制制御の実行頻度分布（図５及び図６参照）におけるピーク頻度値に相関するパラメータを、交換情報生成指標として用いてもよい。

Ｌｉ析出抑制処理の強度（たとえば、Ｗｉｎ制限量）を考慮した交換情報生成指標を用いてもよい。たとえば、交換情報生成指標は、Ｗｉｎ制限量が所定値よりも大きいＬｉ析出抑制制御の実行頻度に相関するパラメータであってもよい。また、交換情報生成指標は、Ｗｉｎ制限度数分布における度数とＷｉｎ制限量との乗算値（度数×Ｗｉｎ制限量）に相関するパラメータであってもよい。

Ｌｉ析出抑制処理は、組電池の充電電力制限に限られず任意であり、たとえば組電池の温度を制御するなどして、セルの電極表面におけるリチウム析出を抑制してもよい。

車両に搭載された組電池を構成するセル（リチウムイオン二次電池）の構成は、適宜変更可能である。組電池を構成するリチウムイオン二次電池は全固体電池であってもよい。ただし、本開示に係る電池情報処理装置は、電極表面においてリチウム析出が生じやすいリチウムイオン二次電池を含んで構成される組電池の製造に適している。たとえば、負極活物質が酸化物系材料（ＬＴＯ（チタン酸リチウム）等）であるリチウムイオン二次電池では、負極表面においてリチウム析出が生じにくい。

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、１０，６０−１〜６０−３ 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、６２−１〜６２−３，１１０ 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、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 (3)

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サーバであって、
   当該サーバは、
   車両で使用された前記組電池の使用履歴情報を取得する取得部と、
   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生成部と、
   前記交換用セルに関する交換用セル情報を蓄積するデータベースとを備え、
   前記セルは、リチウムイオン二次電池であり、
   前記車両においては、所定の実行条件が成立した場合に前記セルの電極表面におけるリチウム析出を抑制するためのＬｉ析出抑制処理が実行され、
   前記組電池の使用履歴情報は、前記Ｌｉ析出抑制処理の実行履歴を含み、
   前記交換情報は、前記リチウム析出に対する耐性の程度を示す所定の指標により複数のセル区分に分類された前記交換用セルのうちいずれのセル区分に属するセルが前記適合セルであるかを示し、
   前記複数のセル区分は、第１セル区分と、前記リチウム析出に対する耐性が前記第１セル区分よりも低い第２セル区分とを含み、
   前記生成部は、
   前記Ｌｉ析出抑制処理の実行履歴を用いて、ユーザの前記車両の使い方について判定し、
   第１の使い方と判定された場合には、前記交換用セル情報を参照して、前記交換用セルから前記第１セル区分に属するセルを前記適合セルとして優先的に選択する前記交換情報を生成し、
   前記第１の使い方よりも前記リチウム析出が生じにくい第２の使い方と判定された場合には、前記交換用セル情報を参照して、前記交換用セルから前記第２セル区分に属するセルを前記適合セルとして優先的に選択する前記交換情報を生成し、
   当該サーバは、前記車両から前記組電池の使用履歴情報を受信し、前記生成部によって生成された前記交換情報を外部の端末へ送信するように構成される、サーバ。
2. 前記所定の指標は、ＬｉＢＯＢ添加量であり、
   前記ＬｉＢＯＢ添加量が多いセルほど前記リチウム析出に対する耐性が高いセル区分に分類される、請求項１に記載のサーバ。
3. 請求項１又は２に記載のサーバと、電池パック製造業者の端末とを備える、電池管理システムであって、
   前記サーバは、前記生成部によって生成された前記交換情報を前記電池パック製造業者の端末へ送信し、
   前記電池パック製造業者の端末は、
   前記サーバから前記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前記交換情報に従って前記交換用セルの中から前記適合セルを選択する選択部と、
   を備える、電池管理システム。

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