中古二次電池的挑選方法、重建電池組、使用了該重建電池組的車輛及電池使用設備、以...的製作方法

2023-08-13 22:48:41 2

專利名稱：中古二次電池的挑選方法、重建電池組、使用了該重建電池組的車輛及電池使用設備、以 ...的製作方法
技術領域：
本發明涉及已被使用過的中古二次電池的挑選方法、使用了由該挑選方法挑選出的中古二次電池的重建電池組、使用了該重建電池組的車輛及電池使用設備。另外，涉及使用了中古二次電池的重建電池組的製造方法。
背景技術：
通過最近的研究開發，混合動カ汽車、電動汽車得到了實用化。在這樣的汽車用的二次電池，使用了鎳氫二次電池、鋰離子二次電池等高容量高輸出的二次電池(以下，也簡稱為電池)。可是，當正視使用這樣的二次電池時，由於車的廢棄、電池(組合電池)的更換等， 會產生大量的中古二次電池。然而，儘管在該中古二次電池中包括發生故障、特性不良或已到使用壽命的電池，但是估計也包括很多還能夠使用的電池。因此，從環境上的要求和伴隨電池製造的資源、能量的有效利用的觀點等出發，也要求恰當地再使用中古二次電池。另夕卜，也考慮如下情況當在組合電池中除去有故障或已大幅劣化的特定的電池而代替它們來補充其他的電池時，不使用新電池而使用中古二次電池。

發明內容
發明要解決的問題然而，能預料到即使是還能夠使用的電池，各種中古二次電池從被製造出來到作為中古品被收集為止的期間內，也會經由各種各樣的履歷。雖然電池的特性在製造時也存在不勻(離差)，但因之後的使用經歷(例如，使用年數和/或使用方式(是否多使其流動大電流來進行充電、放電，是否為寒冷地和/或酷暑地等熱的環境))不同，特性及劣化程度大不相同。另ー方面，在用於汽車等吋，很少單獨使用電池，針對中古二次電池，多數情況下也是集合多個(例如12個)來重構(重建)電池組(小的電池組)，進而，使用多個該電池組來重構(重建)組合電池(大的電池組)，將該組合電池搭載於汽車來使用。然而，在集合相同型號的中古二次電池作為電池組的情況下，當使用過的中古ニ次電池彼此的特性和/或劣化程度不同時，充電和/或放電時，電池彼此或電池組彼此之間的性能不同，會無法進行恰當的充放電，或根據情況的不同，有可能導致被診斷為電池故障。或者，儘管形成(重建)了電池組，但一部分電池也有可能很快到了使用壽命，重建的電池組自身也有可能很快變為不能使用。本發明是鑑於上述問題而提出的，其目的在於提供一種恰當的中古二次電池的挑選方法。另外，提供ー種使用了由該挑選方法挑選出的特性一致的中古二次電池的重建電池組。進而，提供了ー種使用了該重建電池組的車輛及電池使用設備。另外，提供ー種製造重建電池組的製造方法,該重建電池組使用中古二次電池並且各電池的特性一致。
用於解決問題的手段(I)用於解決上述問題的本發明的ー種方式是中古二次電池的挑選方法，所述挑選方法是關於已被使用過並具有如下特性的二次電池的挑選方法，所述二次電池具有的特性為在能夠使用期間的初期階段呈現電池電阻逐漸下降、且電池電阻相對高的初期高電阻期間；在能夠使用期間的中期階段呈現電池電阻相對低的中期低電阻期間；在能夠使用期間的終期階段呈現電池電阻逐漸上升、且電池電阻相對高的終期高電阻期間，所述中古二次電池的挑選方法包括電阻測定步驟，測定所述中古二次電池的電池電阻；和電阻判別步驟，判別所述中古二次電池的電池電阻是大於期間閾值、還是小於期間閾值，所述期間閾值是用於識別所述中古二次電池是處於所述初期高電阻期間或者所述終期高電阻期間、還是處於所述中期低電阻期間的閾值。對於用於汽車等的高容量高輸出的Ni-MH 二次電池、鋰離子二次電池等電池，已知當觀察使用了該電池的情況下的電池電阻(通過DC-IR法或AC-IR法得到的電池電阻)的歷時變化吋，則呈現浴盆曲線。 S卩，在初期階段，電池電阻較高，隨著使用時間的經過，電池電阻減少。例如對於用於汽車的二次電池，該期間由使用(運行)狀況決定，會持續數月 cI年左右。在之後的中期階段，電池電阻相對較低，即使經過使用時間也不發生變化而大致恆定。例如對於用於汽車的二次電池，該期間會持續5 10年左右。進而，在之後的終期階段，電池電阻隨使用時間而増加，電池電阻變得較高。例如對於用於汽車的二次電池，該期間會持續1、2年左右。之後，當電池電阻超過容許最大電阻值時，則電池到達使用壽命。對此，在上述的挑選方法中，針對具有上述特性的中古二次電池，在電阻判別步驟中，使用中古二次電池的電池電阻，挑選該判斷對象的中古二次電池是處於電池電阻高的初期高電阻期間(以下，也稱為A期間)或者終期高電阻期間(以下，也稱為C期間)的電池、還是處於電池電阻低的中期低電阻期間(以下，也稱為B期間)的電池。由此，能夠容易且恰當地將中古二次電池挑選為是處於初期高電阻期間或者終期高電阻期間的電池、還是處於中期低電阻期間的電池。此外，作為挑選中使用的二次電池的電池電阻，列舉出通過DC-IR法測得的電池的直流電阻和通過AC-IR法測得的電池的交流電阻。另外，作為設定的期間閾值，例如列舉出比使用最初的電池能夠取得的電池電阻的最小值低、且中期低電阻值期間的電池能夠取得的電池電阻的最大值以上的值。(2)進ー步，作為上述的中古二次電池的挑選方法，可以包括期間判別步驟，在所述期間判別步驟中，針對所述電池電阻比所述期間閾值大的中古二次電池，基於該中古ニ次電池的使用履歷信息，判別該中古二次電池是屬於所述初期高電阻期間、還是屬於所述終期高電阻期間。在該中古ニ次電池的挑選方法中，針對電池電阻比期間閾值大的電池、也即是處於初期高電阻期間(A期間)或終期高電阻期間(C期間)的中古二次電池，在期間判別步驟中，基於該中古二次電池的使用履歷信息，判別該中古二次電池是屬於初期高電阻期間(A期間)、還是屬於終期高電阻期間(C期間)。由此，針對具有上述特性的中古二次電池，能夠恰當地識別該中古二次電池處於3個期間中的哪ー個期間(階段)，能夠恰當地進行再使用或廢棄等處理。另外，在集合多個中古二次電池來重構電池組的情況下，也能夠集合階段(期間)相同的中古二次電池來構成電池組，防止因電池之間的特性離差而導致的對一部分電池的過電壓和/或過充電等的不良，能夠構成特性穩定的電池組。此外，作為使用履歷信息，可列舉出電池的製造年月日、電池的使用開始年月日、電池的使用期間、電池的工作時間(實際使用時間)等。進而，作為中古二次電池的使用履歷信息，在該中古二次電池為汽車用電池的情況下，也可以使用電池被使用的期間中的汽車的行駛距離。(3)進ー步，作為上述的中古二次電池的挑選方法，可以包括電阻分級步驟，在所述電阻分級步驟中，根據電池電阻的大小，將所述電池電阻比所述期間閾值小的中古二次電池進一歩分為多個等級。即使是屬於相同的中期低電阻期間(B期間)的中古二次電池，電池電阻的值也存 在離差(不勻)。對此，在該電池的挑選方法中，在為電池電阻比期間閾值小的中古二次電池的情況下，也即是在該中古二次電池屬於中期低電阻期間(B期間)的情況下，在電阻分級步驟中，進ー步根據電池電阻的大小進行分級。由此，針對屬於中期低電阻期間的中古二次電池，能夠進行更加精細的分級，能夠分別集合更具相似的特性的中古二次電池。(4)進一歩，作為上述的中古二次電池的挑選方法可以為，所述中古二次電池在其能夠使用的溫度範圍內具有以下特性電池的溫度越低，則電池的直流電阻越高；在溫度較高的高溫區域中，由溫度引起的直流電阻的變化小；在溫度較低的低溫區域中，由溫度引起的直流電阻的變化大，並且，具有高溫區域中的直流電阻的3倍以上的直流電阻；在高溫區域和低溫區域之間的中間溫度區域中，電池的溫度越低，則直流電阻越加速變大，所述中古二次電池的挑選方法還包括放電時間分級步驟，在所述放電時間分級步驟中，針對所述電池電阻比所述期間閾值小、或者通過所述電阻分級步驟進行了分級的中古二次電池，基於放電時間的長度來將該中古二次電池進一步分為多個等級，所述放電時間的長度是在所述中間溫度區域的環境下從容許電壓範圍中的上側1/5的高電壓範圍內的預定的放電開始電壓開始使該中古二次電池以恆定電カ放電或者以恆定電流放電直到達到所述容許電壓範圍中的下側1/5的低電壓範圍內的預定的放電結束電壓為止的時間的長度，所述容許電壓範圍是從容許最小電壓到容許最大電壓為止的範圍。在該電池的挑選方法中，針對B期間、或者通過電阻分級步驟進行了分級的中古二次電池，基於放電時間的長度來將該中古二次電池進一步分為多個等級，所述放電時間的長度是在電池的直流電阻比高溫區域高些的中間溫度區域的環境下使該中古二次電池以恆定電カ放電或以恆定電流放電時的、直到達到放電結束電壓為止的時間的長度。因此，能夠恰當地檢測在電池電阻(DC-IR法、AC-IR法)的測定中不可知的、溫度較低的中間溫度區域的環境下的電池特性的差異，能夠將各電池分級。因此，針對中古二次電池，能夠進行更加精細的分級，能夠分別集合彼此更具相似特性的中古二次電池。特別是，能夠通過分級來分別集合溫度較低、電池的直流電阻稍高的中間溫度區域的環境下的特性相似的電池。這樣，能夠在溫度較低的中間溫度區域的環境下的電池的實際使用中，不容易出現電池彼此的特性的差異，能夠容易構成特性穩定的電池組和將其組合而成的組合電池(大的電池組)。此外，在將_30°C 60°C左右的溫度範圍作為使用溫度區域的鎳氫二次電池或鋰(Li)離子二次電池中，作為中間溫度區域，大致相當於-20°C 10°C的範圍。另外，在該情況下，低溫區域相當於-30 V -20で的範圍，高溫區域相當於10°C 60°C的範圍。另外，與高溫區域相比，在低溫區域中，直流電阻為3倍以上的值。另外，作為放電開始電壓，在將從容許最小電壓到容許最大電壓為止的容許電壓範圍5等分後的5個範圍中，選擇最高的範圍即上側1/5的高電壓範圍內的適當的電壓值即可。因為通過從接近於容許最大電壓(滿充電(SOC :100%)的電壓)的值開始放電，能夠在放電時間反映充電量較多的狀態的電池的特性。因此，作為放電開始電壓，尤其優選為容許最大電壓(滿充電(SOC :100%))的電壓值。另外，作為放電結束電壓，在將從容許最小電壓到容許最大電壓為止的容許電壓範圍5等分後的5個範圍中，選擇最低的範圍即下側1/5的低電壓範圍內的適當的電壓值 即可。因為通過使電池放電至接近於容許最小電壓(全放電(S0C :0%)的電壓)的值，能夠在放電時間反映充電量較低的狀態的電池的特性。因此，作為放電結束電壓，尤其優選為容許最大電壓(全放電(S0C :0%))的電壓值。進一歩，作為恆定電カ放電或者恆定電流放電時流動的電流的大小，在實際使用電池時流動的電流的範圍內、例如車載電池的情況下，可以為在車載情況下能夠流動的最大的電流以下。進一歩，優選為IOC以下。當流動大電流時，則由於放電在短時間內結束，所以放電時間的測量精度會降低，難以進行恰當的比較。另外是因為為了以大電流放電而產生的由電解液電阻導致的電壓下降的影響較大，難以把握因電池電極的特性的劣化引起的放電時間的變化。因此，作為上述的任一中古二次電池的挑選方法，優選包括放電時間分級步驟，在所述放電時間分級步驟中，基於放電時間的長度，進ー步將所述電池電阻比所述期間閾值小的中古二次電池分為多個等級，所述放電時間的長度是在10°c -20°c的環境下從滿充電的狀態開始以IOC以下的電流使所述中古二次電池以恆定電力放電或者以恆定電流放電時直到達到容許最小電壓為止的時間的長度。而且，在該挑選方法中，放電中變化的電壓的範國大。因此，能夠顯著地呈現由電池特性的差異而導致的放電時間的差異，能夠更加恰當地將各電池分級。(5)進ー步，本發明為一種重建電池組，該重建電池組是集合多個具有如下特性且已被使用過的中古二次電池重構而成的，所述特性為在能夠使用期間的初期階段呈現電池電阻逐漸下降、且電池電阻相對高的初期高電阻期間；在能夠使用期間的中期階段呈現電池電阻相對低的中期低電阻期間；在能夠使用期間的終期階段呈現電池電阻逐漸上升、且電池電阻相對高的終期高電阻期間，所述中古二次電池都是通過上述構成(I)所述的中古二次電池的挑選方法挑選出的處於所述中期低電阻期間的中古二次電池。在該重建電池組中，使用通過挑選而處於中期低電阻期間(B期間)的電池。因此，電池組所使用的電池之間的特性的不勻少,能夠防止因電池之間的特性不勻導致的對一部分電池的過電壓和/或過充電等的不良。而且，由於使用了 B期間的電池，所以也能夠做成即使使用、各電池的特性變化也少的具有穩定特性的重建電池組。另外，由於C期間的電池沒有混入，所以能夠防止重建電池組內的電池的一部分快速達到使用壽命而使重建電池組快速不能使用的不良。此外，對於重建電池組，除了集合多個電池做成電池組之外，還包括組合多個這樣的電池組而形成的組合電池(大的組電池)。 (6)進一歩，本發明可以為ー種重建電池組，該重建電池組是集合多個具有如下特性且已被使用過的中古二次電池重構而成的，所述特性為在能夠使用期間的初期階段呈現電池電阻逐漸下降、且電池電阻相對高的初期高電阻期間；在能夠使用期間的中期階段呈現電池電阻相對低的中期低電阻期間；在能夠使用期間的終期階段呈現電池電阻逐漸上升、且電池電阻相對高的終期高電阻期間，所述中古二次電池都是通過上述構成(2)所述的中古二次電池的挑選方法挑選出的處於所述初期高電阻期間的中古二次電池。在該重建電池組中，使用通過挑選而處於初期高電阻期間(A期間)的電池。因此，電池組所使用的電池之間的特性的不勻少,能夠做成防止了因電池之間的特性不勻導致的對一部分電池的過電壓和/或過充電等的不良的重建電池組。另外，由於C期間的電池沒有混入，所以也能夠防止重建電池組內的電池的一部 分快速達到壽命而使重建電池組快速不能使用的不良。進而，由於集合剰餘壽命長的A期間的電池，所以能夠長期使用該重建電池組。(7)而且，本發明可以為ー種重建電池組，該重建電池組是集合多個具有如下特性且已被使用過的中古二次電池重構而成的，所述特性為在能夠使用期間的初期階段呈現電池電阻逐漸下降、且電池電阻相對高的初期高電阻期間；在能夠使用期間的中期階段呈現電池電阻相對低的中期低電阻期間；在能夠使用期間的終期階段呈現電池電阻逐漸上升、且電池電阻相對高的終期高電阻期間，所述中古二次電池都是屬於通過權利要求3所述的中古二次電池的挑選方法的所述電阻分級步驟分出的多個等級中的一個等級或者相鄰的一部分等級的中古二次電池。在該重建電池組中，針對通過挑選而處於中期低電阻期間(B期間)的電池，進ー步根據電池電阻分為多個等級，使用屬於其中一個等級或相鄰的一部分等級的電池。因此，電池組所使用的電池之間的特性不勻進ー步變小，能夠防止因電池之間的特性偏差而導致的對一部分電池的過電壓和/或過充電等的不良。而且，由於使用B期間的電池，所以能夠做即使使用、各電池的特性變化也較少的具有穩定特性的重建電池組。另外，由於C期間的電池沒有混入，所以也能夠防止重建電池組內的電池的一部分快速達到使用壽命而使重建電池組快速不能使用的不良。(8)或者，本發明可以為ー種重建電池組，該重建電池組是集合多個具有如下特性且已被使用過的中古二次電池重構而成的，所述特性為在能夠使用期間的初期階段呈現電池電阻逐漸下降、且電池電阻相對高的初期高電阻期間；在能夠使用期間的中期階段呈現電池電阻相對低的中期低電阻期間；在能夠使用期間的終期階段呈現電池電阻逐漸上升、且電池電阻相對高的終期高電阻期間，所述中古二次電池都是屬於通過權利要求4所述的中古二次電池的挑選方法的所述放電時間分級步驟分出的多個等級中的一個等級或者相鄰的一部分等級的中古二次電池。在該重建電池組中，對通過挑選而處於中期低電阻期間(B期間)的電池、或以根據電池電阻進ー步進行了分級的電池，進ー步根據放電時間分為多個等級，使用屬於其中一個等級或相鄰的一部分等級的電池。因此，能夠使電池組所使用的電池之間的、通過電池電阻(DC-IR法、AC-IR法)無法檢測的電池的特性一致，能夠防止因電池之間的特性不勻而導致的對一部分電池的過電壓和/或過充電等的不良。特別是在溫度較低的中間溫度區域，不容易出現特性的差異，能夠做成特性一致的重建電池組。而且，由於使用了 B期間的電池，所以能夠做成即使使用、各電池的特性變化也較少的具有穩定特性的重建電池組。另外，由於C期間的電池沒有混入，所以也能夠防止重建電池組內的電池的一部分快速達到使用壽命而使重建電池組快速不能使用的不良。(9)或者，本發明用於解決上述問題的其他方式是ー種重建電池組，該重建電池組是集合多個具有如下特性且已被使用過的中古二次電池重構而成的，所述特性為在能夠使用期間的初期階段呈現電池電阻逐漸下降、且電池電阻相對高的初期高電阻期間；在能夠使用期間的中期階段呈現電池電阻相對低的中期低電阻期間；在能夠使用期間的終期階段呈現電池電阻逐漸上升、且電池電阻相對高的終期高電阻期間，所述中古二次電池都屬於所述中期低電阻期間。該重建電池組是集合屬於中期低電阻期間(B期間)的中古二次電池而成的。因此， 電池組所使用的電池之間的特性不勻少，能夠防止因電池之間的特性不勻而導致的對一部分電池的過電壓和/或過充電等的不良。而且，由於使用了 B期間的電池，所以能夠做成所以即使使用、各電池的特性變化也較少的具有穩定特性的重建電池組。相反，由於C期間的電池沒有混入，所以也能夠防止重建電池組內的電池的一部分快速達到使用壽命而使重建電池組快速不能使用的不良。(10)進ー步，本發明用於解決上述問題的其他方式是ー種車輛，該車輛搭載有上述的任一重建電池組，將該重建電池組的電能用於動カ源的全部或一部分。由於該車輛搭載有上述的重建電池組，所以與使用新電池的情況相比，能夠使價格便宜，井能夠有效利用中古的電池。此外，作為車輛，列舉有例如電動汽車、插電式混合動力車、混合動力車、混合動力鉄路車輛、電動叉車、電動輪椅、電動輔助自行車、電動小型摩託車等。(11)進ー步，用於解決上述問題的其他方式是ー種電池使用設備，搭載有上述的任一重建電池組，將該重建電池組用作能量源的至少I個。由於該電池使用設備搭載上述的重建電池組，所以與使用了新電池的情況相比，能夠使價格便宜，井能夠有效利用中古的電池。此外，作為電池使用設備，列舉有例如個人計算機、手機、電池驅動的電動工具和無停電電源裝置等、以電池來驅動的各種家電產品、辦公設備、產業設備等。(12)進ー步，本發明用於解決上述問題的其他方式是重建電池組的製造方法，所述重建電池組是集合多個具有如下特性且已被使用過的中古二次電池重構而成的，所述特性為在能夠使用期間的初期階段呈現電池電阻逐漸下降、且電池電阻相對高的初期高電阻期間；在能夠使用期間的中期階段呈現電池電阻相對低的中期低電阻期間；在能夠使用期間的終期階段呈現電池電阻逐漸上升、且電池電阻相對高的終期高電阻期間，所述重建電池組的製造方法包括電阻判別步驟，判別所述中古二次電池的電池電阻是大於期間閾值、還是小於期間閾值，所述期間閾值是用於識別所述中古二次電池是處於所述初期高電阻期間或者所述終期高電阻期間、還是處於所述中期低電阻期間的閾值；和第I類型重構步驟，集合所述電池電阻比所述期間閾值小的中古二次電池來重構電池組。
在該重建電池組的製造方法中，在第I類型重構步驟中，集合屬於中期低電阻期間(B期間)的中古二次電池來重構重建電池組。因此，在重建電池組所使用的電池之間的特性不勻少，能夠製造防止了在電池組中因電池之間的特性不勻而導致的對一部分電池的過電壓和/或過充電等的不良的重建電池組。而且，由於使用了 B期間的電池，所以能夠製造即使使用、各電池的特性變化也較少的具有穩定特性的重建電池組。因此，彼此具有相似的特性，也難以產生電池電阻的變化，能夠製造特性穩定的重建電池組。另外，由於C期間的電池沒有混入，所以也能夠防止重建電池組內的電池的一部分快速達到使用壽命而使重建電池組快速不能使用的不良。(13)進ー步，作為上述的重建電池組的製造方法可以為，還包括電阻分級步驟，在 所述電阻分級步驟中，對於所述電池電阻比所述期間閾值小的中古二次電池，根據電池電阻的大小，將該中古二次電池分為多個等級，並且，代替所述第I類型重構步驟而包括第2類型重構步驟，在所述第2類型重構步驟中，集合屬於根據所述電池電阻分出的多個等級中的一個等級或者相鄰的一部分等級的中古二次電池來重構電池組。在該重建電池組的製造方法中，針對電池電阻比期間閾值小的中古二次電池、也即是屬於中期低電阻期間(B期間)的中古二次電池，在電阻分級步驟中進ー步根據電池電阻的大小分為多個等級。然後，集合屬於進一步分級後的多個等級中的一個等級或者相鄰的一部分等級的電池來製造重建電池組。因此，電池組所使用的電池之間的特性不勻進一步減少，尤其能夠防止因電池之間的特性不勻而導致的對一部分電池的過電壓和/或過充電等的不良。而且，由於使用了 B期間的電池，所以能夠製造即使使用、各電池的特性變化也較少的具有穩定的特性的重建電池組。(14)進ー步，作為上述的任一項所記載的重建電池組的製造方法可以為，所述中古二次電池在其能夠使用的溫度範圍內具有以下特性電池的溫度越低，則電池的直流電阻越高；在溫度較高的高溫區域中，由溫度引起的直流電阻的變化小；在溫度較低的低溫區域中，由溫度引起的直流電阻的變化大，並且，具有高溫區域中的直流電阻的3倍以上的直流電阻；在高溫區域和低溫區域之間的中間溫度區域中，電池的溫度越低，則直流電阻越加速變大，所述重建電池組的製造方法還包括放電時間分級步驟，在所述放電時間分級步驟中，針對所述電池電阻比所述期間閾值小、或者通過所述電阻分級步驟進行了分級的所述中古二次電池，基於放電時間的長度來將該中古二次電池進一步分為多個等級，所述放電時間的長度是在所述中間溫度區域的環境下從容許電壓範圍中的上側1/5的高電壓範圍內的預定的放電開始電壓開始使該中古二次電池以恆定電カ放電或者以恆定電流放電直到達到所述容許電壓範圍中的下側1/5的低電壓範圍內的預定的放電結束電壓為止的時間的長度，所述容許電壓範圍是從容許最小電壓到容許最大電壓為止的範圍，並且，代替所述第I類型重構步驟或者所述第2類型重構步驟而包括第3類型重構步驟，在所述第3類型重構步驟中，集合屬於根據所述放電時間的長度分出的多個等級中的一個等級或者相鄰的一部分等級的中古二次電池來重構電池組。在該重建電池組的製造方法中，通過放電時間分級步驟，針對B期間的中古二次電池或者進ー步根據電池電阻進行了分級的中古二次電池，基於放電時間的長度來進ー步分為多個等級，集合屬於其中的一個等級或者相鄰的一部分等級的電池來製造重建電池組。因此，能夠將根據電池電阻(DC-IR法、AC-IR法)不可知的、中間溫度區域的環境下的電池特性的差異進行恰當地分級，能夠集合更具相似特性的中古二次電池來製造重建電池組。特別是，由於能夠使用溫度較低的中間溫度區域的環境下的特性相似的電池，所以能夠製造在中間溫度區域的環境下的重建電池組的實際使用中不容易出現各電池的特性差異的可穩定使用的電池組。此外，作為上述的重建電池組的製造方法，尤其優選還包括放電時間分級步驟,在所述放電時間分級步驟中，針對所述電池電阻比所述期間閾值小或者通過所述電阻分級步驟進行了分級的所述中古二次電池，基於放電時間的長度將該中古二次電池分為多個等級，所述放電時間的長度是在10°c -20°c的環境下從滿充電的狀態開始以IOC以下的電流使所述中古二次電池以恆定電カ放電或者以恆定電流放電直到達到容許最小電壓為止的時間的長度；並且，代替所述第I類型重構步驟或所述第2類型重構步驟所述而包括第3類型重構步驟，在所述第3類型重構步驟中，集合屬於根據所述放電時間的長度分出的多 個等級中的一個等級或相鄰的一部分等級的中古二次電池來重構電池組。在該製造方法中，在放電時間分級步驟中，放電中變化的電壓的範國大。因此，能夠顯著地呈現由電池特性的差異引起的放電時間的差異，能夠更恰當地將各電池分級。此外，也能夠不進行將中古二次電池的電池電阻與期間閾值比較來挑選電池而採用以下的挑選方法。即，作為已被使用過的中古二次電池的挑選方法，也優選所述中古ニ次電池在其能夠使用溫度範圍內具有如下特性電池的溫度越低，則電池的直流電阻越高；在溫度較高的高溫區域中，由溫度引起的直流電阻變化小；在溫度較低的低溫區域中，由溫度引起的直流電阻的變化大，並且，具有高溫區域中的直流電阻的3倍以上的直流電阻；在高溫區域和低溫區域之間的中間溫度區域中，電池的溫度越低，則直流電阻越加速變大，所述中古二次電池的挑選方法還包括放電時間分級步驟，在所述放電時間分級步驟中，針對所述中古二次電池，基於放電時間的長度進一步將該中古二次電池分為多個等級，所述放電時間的長度是在所述中間溫度區域的環境下從容許電壓範圍中的上側1/5的高電壓範圍內的預定的放電開始電壓使該中古二次電池以恆定電カ放電或者以恆定電流放電直到達到所述容許電壓範圍中的下側1/5的低電壓範圍內的預定的放電結束電壓為止的時間的長度，所述容許電壓範圍容許是從容許最小電壓到容許最大電壓為止的範圍。在該中古ニ次電池的挑選方法中，基於放電時間的長度將中古二次電池分為多個等級，所述放電時間的長度是在中間溫度區域的環境下使該中古二次電池以恆定電力放電或者以恆定電流放電時的時間的長度。因此，能夠恰當地檢測通過常溫下的電池電阻(DC-IR法、AC-IR法)不可知的、溫度較低的中間溫度區域的環境下的電池特性的差異，能夠將各電池分為多個等級。這樣，能夠準確地集合具有相似特性的中古二次電池。特別是，在較低的溫度下電池的直流電阻稍高的中間溫度區域的環境下使用電池時，由於能夠挑選特性相似的電池，所以在該中間溫度區域的環境下實際使用電池時，不容易出現電池特性的差異，能夠容易構成特性穩定的電池集合體(小的電池組)和組合該電池集合體而成的組合電池(大的電池組)等電池組。特別是，作為已被使用的中古二次電池的挑選方法，優選包括基於放電時間的長度將所述中古二手電池分為多個等級的放電時間分級步驟，所述放電時間的長度是在10°C -20°c的環境下從滿充電的狀態開始以IOC以下的電流使所述二次電池以恆定電力放電或者以恆定電流放電時直到達到容許最小電壓為止的時間的長度。在該中古二次電池的挑選方法中，基於在溫度較低的環境下以恆定電カ放電或者以恆定電流放電時的、從滿充電狀態直到達到容許最小電壓為止的放電時間的長度，將中古二次電池分為多個等級。因此，能夠恰當地檢測通過常溫下的電池電阻(DC-IR法、AC-IR法)不可知的、溫度較低的環境下的電池特性的差異來將各電池分級。這樣，能夠準確地集合相似特性的中古二次電池。特別是在溫度較低的環境下使用電池吋，由於能夠挑選特性相似的電池，所以在這樣的環境下實際使用電池時，能夠容易構成不容易出現特性的差異的特性穩定的電池組和組合該電池組而成的組合電池(大的電池組)。而且，在該挑選方法中，放電中變化的電壓的範國大。因此，能夠顯著地呈現由電池特性的差異引起的放電時間的差異，能夠更恰當地將各電池分級。進ー步，作為集合多個已被使用過的中古二次電池重構而成的重建電池組，也優選所述中古二次電池都是屬於通過以上2項所記載的中古二次電池的挑選方法中的所述 放電時間分級步驟所分出的多個等級中的一個等級或相鄰的一部分等級的電池。通過挑選，該重建電池組使用了在溫度較低的中間溫度區域的環境下的特性一致的中古二次電池。因此，電池組所使用的電池之間的、通過電池電阻(DC-IR法、AC-IR法)無法檢測的電池的特性也變得一致,能夠防止因電池之間的特性不勻而導致的對一部分電池的過電壓和/或過充電等的不良。特別是能夠成為在溫度較低的中間溫度區域中不容易出現特性的差異的能夠穩定使用的電池組。進ー步，作為集合多個已被使用過的中古二次電池重構而成的重建電池組的製造方法也優選，所述中古二次電池在其能夠使用的溫度範圍內具有以下特性電池的溫度越低，則電池的直流電阻越高；在溫度較高的高溫區域中，由溫度引起的直流電阻的變化小；在溫度較低的低溫區域中，由溫度引起的直流電阻的變化大，並且，具有高溫區域中的直流電阻的3倍以上的直流電阻；在高溫區域和低溫區域之間的中間溫度區域中，電池的溫度越低，則直流電阻越加速變大，所述製造方法還包括放電時間分級步驟，在所述放電時間分級步驟中，基於放電時間的長度將所述中古二次電池進一步分為多個等級，所述放電時間的長度是在所述中間溫度區域的環境下從容許電壓範圍中的上側1/5的高電壓範圍內的預定的放電開始電壓開始使所述中古二次電池以恆定電カ放電或以恆定電流放電直到達到所述容許電壓範圍中的下側1/5的低電壓範圍內的預定的放電結束電壓為止的時間的長度，所述容許電壓範圍是從容許最小電壓到容許最大電壓為止的範圍；和第4類型重構步驟，集合屬於根據所述放電時間分出的多個等級中的一個等級或相鄰的一部分等級的中古二次電池來重構電池組。在該重建電池組的製造方法中，通過放電時間分級步驟，基於放電時間的長度將中古二次電池分為多個等級，集合屬於其中的一個等級或相鄰的一部分等級的電池來製造重建電池組。因此，能夠恰當地對根據電池電阻(DC-IR法、AC-IR法)不可知的、中間溫度區域的環境下的電池特性的差異進行分級，能夠製造集合了相似特性的中古二次電池的重建電池組。特別是，由於能夠使用溫度較低的中間溫度區域的環境下的特性相似的電池，所以能夠製造在中間溫度區域的環境下的重建電池組的實際使用中不容易出現各電池的特性差異的能夠穩定使用的電池組。
特別是，作為集合多個已被使用過的中古二次電池重構而成的重建電池組的製造方法，優選包括低溫放電時間分級步驟，基於放電時間的長度將所述中古二次電池分為多個等級，所述放電時間的長度是在10°c -20°c的環境下從滿充電的狀態以IOC以下的電流使該中古二次電池以恆定電力放電或以恆定電流放電時的、直到達到容許最小電壓為止的時間的長度；和第4類型重構步驟，在所述第4類型重構步驟中，集合屬於根據所述放電時間分出的一個等級的中古二次電池來重構電池組。 在該中古二次電池的挑選方法中，基於在溫度較低的環境下使中古二次電池以恆定電カ放電或者以恆定電流放電時的、從滿充電狀態到達到容許最小電壓為止的放電時間的長度，將中古二次電池分為多個等級。因此，能夠恰當地檢測根據常溫下的電池電阻(DC-IR法、AC-IR法)不可知的、溫度較低的環境下的電池特性的差異來將各電池分級。這樣，能夠準確地集合相似特性的中古二次電池。特別是，在溫度較低的環境下使用電池吋，由於能夠挑選特性相似的電池，所以能夠容易構成在這樣的環境下的電池的實際使用中不容易出現特性差異的特性穩定的電池組和組合該電池組而成的組合電池(大的電池組)。
而且，在該挑選方法中，放電中變化的電壓的範國大。因此，能夠顯著地呈現由電池特性的差異引起的放電時間的差異，能夠更恰當地將各電池分級。


圖I是表示從中古電池集合體到得到中古二次電池、將重建的組合電池搭載於車輛為止的流程的說明圖。圖2是表示電池電阻(DC-IR法)相對於使用時間的經過的變化的圖。圖3是表示實施方式I的電池的挑選以及電池集合體和組合電池的製造的流程的流程圖。圖4是表不搭載有重建組合電池的車輛的說明圖。圖5是表示實施方式2的電池的挑選以及電池集合體和組合電池的製造的流程的流程圖。圖6是表示實施方式3的電池的挑選以及電池集合體和組合電池的製造的流程的流程圖。圖7是表示電池溫度與電池的直流電阻的關係的圖。圖8是改變電池溫度而測定使電池以恆定電力從滿充電的狀態放電到容許最小電壓時的電池電壓的變化的情況下的圖。圖9是表示實施方式4的電池的挑選以及電池集合體和組合電池的製造的流程的流程圖。圖10是表示搭載有重建電池集合體的衝擊設備(impact driver)的說明圖。標號說明I電池(中古二次電池);11、12、13、14、15挑選(分級)後的電池；21、121、221、221A、2218、221(、321、32卟、3210、3211 重建電池集合體(重建電池組);31、131、231、331重建組合電池(重建電池組);41、141、241、341車輛；42發動機；43前馬達；44後馬達；45車體；46電纜；47變換器；60衝擊鑽(電池使用設備);61電池組；62 (衝擊鑽的)主體；63 (主體的)底部；UBP中古電池集合體；UAB中古組合電池；UP能夠使用期間；A A期間(初期高電阻期間初期階段);B B期間(中期低電阻期間中期階段)；CC期間(終期高電阻期間終期階段)；UT (電池的)使用時間；BRD電池電阻；Rmin (電池電阻的)容許最小電阻值；Rmax (電池電阻的)容許最大電阻值；Rp (電池電阻的)期間閾值；Ri初期電阻值；DR電阻不勻；BT電池溫度；UT (電池的)能夠使用的溫度範圍；H高溫區域；M中間溫度區域；L低溫區域；Vst放電開始電壓；Ved放電結束電壓；Vmax容許最大電壓；Vmin容許最小電壓；BV電池電壓；DT放電時間放電時間差；S、T B期間的電池；S2電阻測定步驟；S4電阻判別步驟；S12期間判別步驟；S31電阻分級步驟；S41放電時間分級步驟；S6、S7第I類型重構步驟；S32、S7第2類型重構步驟；S42、S7第3類型重構步驟、第4類型重構步驟。
具體實施方式

(實施方式I)參照圖I 圖4說明本發明的第I實施方式。如圖I的(f)欄所示，車載用的ニ次電池作為組合電池(中古組合電池)UAB而被搭載於車輛41加以使用。在這樣的車輛41成為廢車的情況下、將中古組合電池UAB更換為新的組合電池的情況下、對構成中古組合電池UAB的中古電池集合體UBP的一部進行了更換的情況下，會產生中古組合電池UAB或中古電池集合體UBP。該中古組合電池UAB包括多個中古電池集合體UBP。另外，如圖I的(a)欄所示，中古電池集合體UBP包括多個中古二次電池I (在圖I中為6個)。有時該中古組合電池UAB或中古電池集合體UBP也還是(仍然)能夠再循環，但有時構成中古電池集合體UBP的電池I的一部分會劣化等而導致不適於就那樣地再利用。因此，如(b)欄所示，將中古電池集合體UBP拆開，分為ー個個的電池1，挑選為能夠再使用的電池11、由於劣化和/或缺不良等而無法再使用的電池10。進而，在本實施方式中，如後所述，在能夠再使用的電池11中，還挑選出(分級出)使用程度為壽命中期程度的電池(後述的期間B的電池)12和除此之外的電池(後述的期間A和期間C的電池)13 (參照(c)欄)。進而，如(d)欄所示，在分級為電池12和電池13這兩個等級的電池11中，集合作為ー個等級的屬於期間B的電池12，重構重建電池集合體21。進而，如(e)欄所示，集合重建電池集合體21，重構重建組合電池31，並將其搭載在車輛41上。首先，說明本實施方式I的電池I。電池I是在金屬電槽內IB中容納有層疊形的發電元件IA的公知的Ni-氫二次電池(Ni-MH 二次電池)。發電元件IA包含有未圖示的正電極板、負電極板和介於它們之間的隔離物，並含浸有以氫氧化鉀為主體的電解液1C。該車載用的電池I具有其特性隨著使用而變化的性質，概略示出如圖2那樣的所謂浴盆形的特性變化(電阻變化)。即，在觀察通過DC-IR法測定出的成為電池的特性指標的電池的直流電阻(電池電阻)BRD相對電池I的使用時間的變化時，具有如圖2那樣變化的性質。具體地說，在使用開始時(使用時間O)附近，雖然電池電阻(初期電阻值Ri)比後述的容許最大電阻值Rmax低，但也為比較高的值。然而，在開始使用電池I後，電池電阻BRD逐漸減小。該期間根據電池I的使用條件等而不同，但大致為半年到2年左右。然後，為如下期間以某種程度使用電池吋，即使經過使用時間，電池電阻BRD也大致一定而不發生變化。該期間大致持續續5 10年左右。再然後，當過了該時期而使用電池I時，則電池電阻BRD隨著使用時間而緩慢上升，終於，超過容許最大電阻值Rmax而到達使用極限(不能使用)。該期間概略持續I 2年左右。此外，各電池I的特性存在不勻。因此，在圖2中，例如使用時間X的時刻的電池電阻BRD的電阻不勻DR被表示為兩個箭頭的範圍。另外，電池電阻(DC-IR法)BRD的測定如下那樣進行。S卩，使電流值I以I=2C、4C、10C、20C的順序變化來進行如下的充放電期間T秒、電流值I的充電、停止；期間T秒、電流值I的放電、停止。作為期間T秒是從2至10秒中選擇出的值，例如T=2秒。預先測定這樣的充電或放電時的各電流值I的大小與此時的電池電壓BV的關係，使橫軸為電流值、縱軸作為電壓，針對各電流值繪製與電壓的關係。進而通過最小二乗法畫出回歸直線，得到該圖形(直線)的斜率。根據歐姆定律，該斜率相當於電池的直流電阻(電池電阻)BRD。然後，利用前述的特性來挑選電池I。參照圖3和圖2來說明本實施方式的挑選及重建電池集合體、重建組合電池的製造步驟。 首先，在圖3的步驟SI中檢查電池I的外觀，除去存在不良(容器鼓起、凹下等變形和/或損傷、腐蝕等)的電池10。進而，針對剩餘的各個電池1，通過上述的方法來測定電池電阻BRD(步驟S2)。接著，在步驟S3中，除去檢測到短路、開路及其他異常值的電池10，具體地說，也除去電池電阻BRD小於容許最小電阻值Rmin、或超過容許最大電阻值Rmax的電池10。進而，在步驟S4中，比較測得的電池電阻BRD與期間閾值Rp的大小。作為該期間閾值Rp，在考慮到各電池I的特性不勻之後，如圖2所示，將其設為比使用最初的電池I能夠取得的初期電阻值Ri的最小值低、且經過了使用時間UT的電池電阻BRD大致一定的時期的電池能夠取得的電池電阻BRD的最大值(考慮了使用時間X的電阻不勻DR的電池電阻BRD的最大值)以上的值。另外，如圖2所示，通過與該期間閾值Rp的比較，在到達到電池的壽命為止的能夠使用期間UP的中期，將電池電阻BRD比該期間閾值Rp低的期間設為中期低電阻值期間B(B期間)。另外，在使用時間UT短的能夠使用期間UP的初期，將電池電阻BRD比該期間閾值Rp高的期間設為初期高電阻值期間A(A期間)。另外，在使用時間長的能夠使用期間UP的終期，將電池電阻BRD比該期間閾值Rp高的期間設為終期高電阻值期間C (C期間)。在之前所述的步驟S4中，通過電池電阻BRD與期間閾值Rp的比較，對電池I是B期間的電池12、還是除此之外的期間(A、C期間)的電池13進行挑選(分級)。S卩，在電池電阻BRD比期間閾值Rp大的情況下(「是」)，前進至步驟S11，判斷為該電池11是A期間或C期間的電池13。另ー方面，在電池電阻BRD比期間閾值Rp小的情況下(「否」)，前進至步驟S5，判斷為該電池11是B期間的電池12。這樣，通過使用期間閾值Rp，能夠針對中古二次電池I
(11)容易且恰當地挑選處於初期高電阻期間(A期間)或終期高電阻期間(C期間)的電池13和處於中期低電阻期間(B期間)的電池12。進而，在步驟S6中，集合被分類為B期間的電池12形成(重構)重建電池集合體21 (參照圖I (c)、(d))。這樣，能夠製造重建電池集合體21。這樣，該重建電池集合體21集合相同的B期間的電池12來重構。因此，各電池12的電池電阻BRD低，作為的重建電池集合體21的整體，也能夠做成電池電阻低的電池集合體。進而，所使用的電池12之間的特性不勻少，能夠防止因所使用的電池12之間的電阻不勻DR而導致的對一部分電池的過電壓和/或過充電等的不良。而且，由於使用了 B期間的電池12，所以能夠做成即使使用、各電池12的特性變化也少的具有穩定的特性的重建電池集合體21。相反，由於C期間的電池13沒有混入，所以也能夠防止重建電池集合體21內的電池的一部分快速到達使用壽命而使重建電池集合體21整體快速不能使用的不良。該重建電池集合體21是重建電池組的I種(小的重建電池組)。進而，前進至步驟S7，集合使用了電池12的重建電池集合體21，形成(重構)重建組合電池31 (參照圖I (e))。這樣，能夠製造重建組合電池31。該重建組合電池31是重 建電池組的I種(大的重建電池組)。在該情況下，在組合電池31中使用的電池12之間的特性不勻也少，能夠防止因電池之間的電阻不勻DR而導致的對一部分電池(或重建電池集合體21)的過電壓和/或過充電等的不良。而且，由於使用了 B期間的電池12，所以能夠做成即使使用、各電池12的特性變化也少的具有穩定的特性的重建組合電池31。進而，前進至步驟S8，將重建組合電池31裝入車輛41 (參照圖I (f))。這樣，能夠製造搭載有重建組合電池31 (重建電池集合體21)的車輛41。如圖4所示，該車輛41是並用發動機42、前馬達43及後馬達44來驅動的混合動カ汽車。該車輛41具有車體45、發動機42、安裝於該發動機42的前馬達43、後馬達44、電纜46和變換器。該車輛41還具有重建組合電池31，將該重建組合電池31產生的電能利用於前馬達43及後馬達44的驅動中。由於該車輛41搭載有重建組合電池31 (重建電池組)，所以與使用了新電池(組合電池)的情況相比，在能夠使價格便宜方面，能夠有效利用中古二次電池I。在本實施方式I中，步驟S2相當於電阻測定步驟，步驟S4相當於電阻判別步驟，步驟S6和S7相當於第I類型重構步驟。(實施方式2)接著，參照圖I、圖2、圖5來說明第2實施方式。在之前所述的實施方式I中，針對B期間的電池12，按照步驟S5 S8，進行重建電池集合體21和重建組合電池31的製造，進而，進行向車輛41的搭載。另ー方面，針對在步驟S4中為「是」、也即是電池電阻BRD比期間閾值Rp大的電池，前進至步驟SI I，挑選為期間A或期間C的電池13，但在此之後什麼都不做。與此相對，在本實施方式2中，與實施方式I不同，也針對A、C期間的電池13，按照步驟Sll S18製造重建電池集合體121、重建組合電池131，進而進行向車輛141的搭載。因此，以下，以與實施方式I不同的部分為中心進行說明，另ー方面，對於與實施方式I同樣的部分，省略或簡略化說明。在本實施方式2中，也針對與實施方式I同樣的電池I進行重建。即，與實施方式I同樣，在步驟SI中檢查電池I的外觀，除去存在不良的電池10。進而，測定電池電阻BRD(步驟S2)，在步驟S3中，除去檢測到異常值的電池10。
接著，在步驟S4中，比較測得的電池電阻BRD與期間閾值Rp的大小。在電池電阻BRD比期間閾值Rp小的情況下(「否」)，前進至步驟S5，判斷為該電池11是B期間的電池
12。在此之後，與實施方式I的步驟S6 8同樣，進行重建電池集合體21和重建組合電池31的製造，進而，進行向車輛41的搭載。另ー方面，在步驟S4中，在電池電阻BRD比期間閾值Rp大的情況下(「是」)，前進至步驟S11，判斷為該電池11是A期間或C期間的電池13。然後，與實施方式I不同，前進至步驟S12，根據電池13的使用履歷信息，判斷其是否是A期間的電池。組合電池UAB所使用的電池I的製造和使用履歷都受到管理。因此，針對各電池I (13)，存在有從使用開始起的電池的工作時間(實際使用時間)等的使用履歷信息。因此，使用電池13的使用履歷信息中的使用時間UT來進行判斷。具體地說，在電池13的使用時間UT在2年以下的情況下(「是」)，前進至步驟S13，作為A期間的電池14。另一方面，在使用時間UT超過2年的情況下(「否」)，前進至步驟S17，作為C期間的電池15。這樣ー來，將電池13分級為兩個等級(電池14、15)。 對於在步驟S17被作為C期間的電池15，前進至步驟S18而作為電池被廢棄，分解後作為原材料而被再利用。這是因為由於臨近使用壽命，估計電池電阻BRD會隨著使用而増加，所以即使重建為電池集合體或組合電池，各電池快速到達使用壽命的可能性也較高，難以再利用。另ー方面，在步驟S14中，集合被分類為A期間的電池14來形成(重構)重建電池集合體121 (參照圖I (d))。這樣，在該實施方式2中，也能夠由A期間的電池14來製造重建電池集合體121。在該重建電池集合體121中，通過挑選來使用被判斷為處於A期間的電池14。因此，電池集合體121所使用的電池14之間的特性不勻少，能夠做成防止了因電池之間的電阻不勻DR而導致的對一部分電池的過電壓和/或過充電等的不良的重建電池集合體121。另外，由於沒有混入C期間的電池15，所以也能夠防止重建電池集合體121內的電池的一部分快速到達使用壽命而使重建電池集合體快速成為不能使用的不良。進而，由於集合剰餘壽命長的A期間的電池14，所以能夠長時間地使用該重建電池集合體。進而，前進至步驟S15，集合使用了電池14的重建電池集合體121來形成(重構)重建組合電池131 (參照圖I (e))。這樣，能夠製造重建組合電池131。該重建組合電池131也是重建電池組的I種。在該情況下，在組合電池131中使用的電池14之間的特性不勻也較少，能夠防止因電池之間的電阻不勻DR而導致的對一部分電池(或重建電池集合體121)的過電壓和/或過充電等的不良。而且，由於使用了 A期間的電池14，所以能夠做成即使使用、各電池14的特性變化也較少的具有穩定的特性的重建組合電池131。進而，前進至步驟S16，將重建組合電池131裝入車輛141 (參照圖I (f))。這樣，能夠製造搭載有重建組合電池131 (重建電池集合體121)的車輛141。由於該車輛141除了組合電池131之外與車輛41是同樣的，所以省略說明。由於該車輛141搭載有重建組合電池131 (重建電池組)，所以與使用了新電池(組合電池)的情況相比，能夠使價格便宜，還能夠有效利用中古二次電池I。
在本實施方式2中，步驟S2相當於電阻測定步驟，步驟S4相當於電阻判別步驟，步驟S6、S7相當於第I類型重構步驟，除此之外，步驟S12相當於期間判別步驟。(實施方式3)接著，參照圖I、圖2、圖6說明第3實施方式。在之前所述的實施方式I (參照圖3)中，針對B期間的電池12，按照步驟S5 S8，進行重建電池集合體21和重建組合電池31的製造，進而，進行向車輛41的搭載。與此相對，在本實施方式3中，通過步驟S4、S5挑選出B期間的電池12後，進而，對該電池12利用電池電阻BRD進ー步進行分級。然後，進行重建電池集合體221和重建組合電池231的製造，進而，進行向車輛241的搭載。因此，以下，以與實施方式I不同的部分為中心來進行說明，另ー方面，針對與實施方式I同樣的部分，省略或簡略化說明。 在本實施方式3中，針對與實施方式I同樣的電池I進行重建。即，與實施方式I同樣，在步驟SI中檢查電池I的外觀，除去存在不良的電池10。進而，測定電池電阻BRD(步驟S2)，在步驟S3中，除去檢測到異常值的電池10。接著，在步驟S4中，比較測得的電池電阻BRD與期間閾值Rp的大小。在電池電阻BRD比期間閾值Rp小的情況下(「否」)，前進至步驟S5，判斷為該電池11是B期間的電池12。然後，與實施方式I不同，前進至步驟S31，將B期間的電池12以電池電阻BRD的大小來進行分級(例如，以電池電阻BRD從小到大的順序分級為電池12A、12B、12C這三個等級)。就B期間的電池12而言，在圖2中以兩個箭頭示出了使用時間X的電池12的電阻不勻DR的範圍。這樣關於電池電阻BRD，B期間的電池12具有不勻DR，所以通過根據電池電阻BRD的大小將各電池12分級為多個等級(在本例中為三個等級)，能夠進一歩分類為電池電阻BRD相互相似的電池12A等。接著，在步驟S32中，集合分級為三個等級的電池中的屬於ー個等級的電池(例如電池12A)，形成重建電池集合體221 (221A、221B、221C)(參照圖I (d))。因此，電池集合體所使用的電池之間的特性不勻進一歩減少，能夠防止因電池之間的電阻不勻DR而導致的對一部分電池的過電壓和/或過充電等的不良。而且，由於使用了 B期間的電池，所以能夠做成即使使用、各電池的特性變化也少的特性穩定的重建電池集合體221。在一個等級的能夠組合的電池的數量不足的情況下，也可以組合相鄰等級的電池、例如組合電池12A和電池12B、或電池12B和電池12C來構成重建電池集合體。然後，前進至步驟S7，與實施方式I同樣，使用該重建電池集合體221來形成重建組合電池231 (參照圖I (e))。對於該組合電池231，其所使用的電池之間的特性不勻少，能夠防止因電池之間的電阻不勻DR而導致的對一部分電池(或重建電池集合體221)的過電壓和/或過充電等的不良。進而，與實施方式I同樣，在步驟S8中，將重建組合電池231裝入車輛241 (參照圖I (f))。這樣，能夠製造搭載有重建組合電池231 (重建電池集合體221)的車輛241。該車輛241除了組合電池231以外與車輛41是同樣的，因此省略說明。由於該車輛241搭載有重建組合電池231 (重建電池組)，所以與使用了新電池(組合電池)的情況相比，能夠使價格便宜，還能夠有效利用中古二次電池I。在本實施方式3中，步驟S2相當於電阻測定步驟，步驟S4相當於電阻判別步驟，步驟S31相當於電阻分級步驟，步驟S32、S7相當於第2類型重構步驟。(實施方式4)接著，參照圖I、圖2、圖7 圖9說明第4實施方式。在之前所述的實施方式1(參照圖3)中，針對B期間的電池12，按照步驟S5 S8，進行重建電池集合體21和重建組合電池31的製造，進而，進行向車輛41的搭載。另外，在實施方式3中，在步驟S4、S5挑選出B期間的電池12之後，進而，針對該電池12，利用電池電阻BRD進行進一歩分級。然後，進行重建電池集合體221和重建組合電池231的製造，進而，進行向車輛241的搭載。
與此相対，在本實施方式4中，與實施方式3同樣，在步驟S4、S5挑選出B期間的電池12之後，進而，對該電池12進行進一歩分級。但是，在實施方式3中，利用電池電阻BRD的大小來分級，而本實施方式4取而代之利用電池的放電時間DT來分級。因此，以下，以與實施方式1、3不同的部分為中心來進行說明，另ー方面，針對與實施方式1、3同樣的部分，省略或簡略化說明。首先，參照圖7來說明電池I (12)的電池溫度BT與電池電阻BRD的關係(電池電阻BRD的溫度特性)。根據該圖7的坐標圖可知，作為車載用的鎳氫電池的電池I能夠在可溫度範圍UT (電池I為-30 60°C)內使用。在該範圍中，在從稍微低於常溫(20°C)的程度(10°C)到60°C左右為止的溫度區域(後述的高溫區域H)中，與比該溫度區域低的低溫區域相比，電池I的電池電阻BRD (電池的內部電阻)變低。這是因為在電池I中發生了充分的電池反應。另外，在該溫度域中，即使電池溫度BT發生變化，電池電阻BRD的變動也小，但隨著電池溫度BT增高，呈現電池電阻BTD直線下降的趨勢。另ー方面，當電池溫度BT為-20で以下的溫度範圍(後述的低溫區域L)例如-30V時，由於電解液電阻的上升，電池電阻BRD成為高溫區域H的電池電阻BRD的3倍以上(在本例中為5倍以上)的大小。進而，隨著電池溫度BT的下降，電池電阻BRD具有急劇增大的特性。另外，在它們之間的10°C _20°C的溫度範圍(後述的中間溫度區域M)中，電池溫度BT越低，電池電阻BRD就越加速變大。因此，如圖7所示，將該電池I中的電池電阻BRD隨著溫度升高而直線下降的10 600C的溫度區域設為高溫區域H。另外，將_20°C以下(-30 -20°C )的溫度區域設為低溫區域し進而，將它們之間的-20 +10°C的溫度區域設為中間溫度區域M。在-30°C以下，電池I的電解液的電阻變高而難以使用。另外，當超過60°C吋，則充電變得困難而同樣難以使用。進而，在該電池1( 12 )為滿充電狀態(S0C100 % 電池電壓BV=容許最大電壓Vmax)之後，通過充放電裝置，以最大IOC的恆定電力使之放電，觀察到電池的端子間電壓(電池電壓BV)成為容許最小電壓Vmin(S0C0%)為止的電池電壓BV的時間變化，則如圖8所示。如能夠根據該圖8容易理解的那樣，可知放電時間DT與電池電壓BV的關係很大程度地依賴於電池溫度BT，該電池溫度BT越低，電池電壓BV的下降越顯著，也即是電池電壓BV在短時間內下降。進而，如該圖8的虛線和實線所示，即使在使用了處於相同的B期間的電池12(用記號S和T表示)的情況下，也因電池的電阻不勻DR而如實線(電池T)和虛線(電池S)所示那樣，有時放電時間DT和電池電壓BV的關係會產生差異。進而，關於從放電開始到達到容許最小電壓Vmin為止的放電時間DT，當以該電池S和T來進行比較時，則可知以Λ (25 )、Λ(O)、Λ(-10)、Λ(-30)表示的放電時間差Λ存在溫度依賴性。具體地說，如Λ(25)所示，在高溫區域H (10 50°C)中，放電時間差Λ相對較小。同樣地，如Λ (-30)所示，在低溫區域L (-30 -20°C)中，放電時間差Λ也相對較小。然而，如Λ(0)和Λ(-10)所示，可知在中間溫度區域M (-20 +10°C)中，放電時間差Λ相對較大。認為這樣的放電時間差Λ中產生溫度依賴性的理由如下。S卩，在高溫區域H中，由於電池電阻BRD的絕對值小，所以即使電池劣化，電阻的不勻也難以表現為電壓差。另外，在低溫區域L中，由於佔據電池電阻BRD的電解液的電阻成為主導，電極電阻的作用變小，所以不會表現電池劣化的顯著性(significance)。與此相 對，在中間溫度區域M中認為是由於電池電阻BRD中的電極的電阻成為主導而容易呈現電極的特性劣化的不勻。因此，根據該結果可知通過以使電池溫度BT為中間溫度區域M內的特定的溫度的狀態來使電池I放電，能夠檢測通過以DC-IR法測定的電池電阻BRD所不能夠判別的電池特性的差異而進行分級。在圖8中，作為放電開始電壓Vst，從滿充電狀態(S0C100% :容許最大電壓Vmax)開始使電池電壓BV放電到成為放電結束電壓Ved (S0C0% ;容許最小電壓Vmin)。但是，作為開始放電的放電開始電壓Vst，在將從容許最小電壓Vmin到容許最大電壓Vmax為止的容許電壓範圍(Vmin Vmax)5等分後的5個範圍中，選擇屬於最上的範圍的上側1/5的高電壓範圍內的值即可。這是因為通過從接近容許最大電壓Vmax (滿充電(SOC :100%)的電壓)的值開始放電，能夠在放電時間DT反映充電量比較多的狀態的電池的特性。因此，作為放電開始電壓Vst，尤其優選為容許最大電壓Vmax (滿充電(SOC :100%))的電壓值。另外，作為結束放電的放電結束電壓Ved，在將容許電壓範圍(Vmin Vmax) 5等分後的5個範圍中，選擇屬於最上的範圍的下側1/5的低電壓範圍內的值即可。這是因為通過放電至接近容許最小電壓Vmin (全放電(S0C :0%)的電壓)的值，能夠在放電時間DT反映充電量比較低的狀態的電池的特性。因此，作為放電結束電壓Ved，尤其優選為容許最小電壓Vmin (全放電(S0C 0%))的電壓值。進而，在本實施方式中，使放電時流動的電流為IOC以下。當流動大電流時，放電會在短時間內結束，所以放電時間DT的測量精度降低，難以恰當地比較放電時間差Λ。另夕卜，這是因為為了以大電流來放電而產生的電解液的電阻所導致的電壓下降的影響較大，難以把握因電池電極的特性劣化而導致的放電時間DT的變化。在本實施方式4中，也針對與實施方式1、3同樣的電池I來進行重建。S卩，在圖9的步驟SI中檢查電池I的外觀，除去存在不良的電池10。進而，測定電池電阻BRD (步驟S2)，在步驟S3中，除去檢測到異常值的電池10。接著，在步驟S4中，比較測得的電池電阻BRD與期間閾值Rp的大小。在電池電阻BRD比期間閾值Rp小的情況下(「否」)，前進至步驟S5，判斷為該電池11是B期間的電池12。然後，代替實施方式3中的步驟S31 (在本實施方式4中，不進行圖9中虛線所示的步驟S31)，在步驟S41中，根據放電時間DT對B期間的電池12進行分級。具體地說，預先使電池電壓BV為滿充電的電壓即1. 7V/單元(放電開始電壓Vst )，使電池溫度BT為O °C，經由充放電裝置，以60W/単元的恆定電カ進行放電，測量到電池電壓BV成為O. 9V/単元的放電結束電壓Ved為止的放電時間DT，分級為多個等級(例如，以放電時間DT從短到長的順序分為電池12P、12Q、12R這三個等級)。通過該分級，能夠能夠恰當地檢測通過常溫下的電池電阻BRD所無法判斷的溫度較低的中間溫度區域M的環境下的電池特性的差異，能夠將各電池分級為多個等級。這樣，能夠準確地集合彼此具有相似特性的中古二次電池。能夠在較低的溫度下電池電阻BRD多少變高的中間溫度區域M的環境下的電池的使用中，挑選彼此特性相似的電池，所以在該中間溫度區域M的環境下的電池I的實際使用中，不容易出現電池特性的差異，能夠容易地 構成特性穩定的電池集合體(小電池組)或組合電池集合體而成的組合電池(大電池組)。於是，前進至步驟S42，在分級為多個等級(在本例中為三個等級)的電池中，集合屬於ー個等級的電池(例如電池12P)來形成重建電池集合體321 (321P、321Q、321R)(參照圖1(d))。因此，電池集合體所使用的電池之間的特性不勻特別少，能夠防止因電池之間的特性不勻而導致的對一部分電池的過電壓和/或過充電等的不良。而且，由於使用B期間的電池，所以能夠做成即使使用、各電池的特性變化也少的具有穩定的特性的重建電池集合體321。特別是在中間溫度區域M的環境下的使用中，由於組合了彼此特性相似的電池12P，所以在該中間溫度區域M的環境下的電池的實際使用中，不容易表現出電池特性的差異，能夠做成特性穩定的電池集合體321。在一個等級的能夠組合的電池數量不足的情況下，也可以組合相鄰等級的電池、例如組合電池12P和電池12Q、或電池12Q和電池12R來構成重建電池集合體321。然後，前進至步驟S7，使用該重建電池集合體321，與實施方式1、3同樣，形成重建組合電池331 (參照圖I (e))。該組合電池331的電池之間的特性不勻特別少，所以能夠防止因電池之間的特性不勻而導致的對一部分電池(或重建電池集合體321)的過電壓和/或過充電等的不良。尤特別是在中間溫度區域M的環境下的電池的實際使用中，不容易表現出電池特性的差異，能夠做成特性穩定的組合電池331。進而，在步驟S8中，與實施方式1、3同樣，將重建組合電池331裝入車輛341 (參照圖I (f))。這樣，能夠製造搭載有重建組合電池331 (重建電池集合體321)的車輛341。由於該車輛341除了組合電池331之外與車輛41是同樣的，所以省略說明。由於該車輛341也搭載有重建組合電池331 (重建電池組)，所以與使用了新電池(組合電池)的情況相比，能夠使價格便宜，還能夠有效利用中古二次電池I。在上述的實施方式4中，示出了省略了圖9中用虛線示出的步驟S31而在步驟S41中根據放電時間DT對B期間的電池12進行了分級的例子。但是，也可以不省略圖9中用虛線示出的步驟S31，而進行步驟S31和步驟S41這兩個分級。即也可以將B期間的電池12首先根據步驟S31的電池電阻BRD來分級，進而，將分級後的各電池根據步驟41中的放電時間DT來進ー步分級。在本實施方式4中，步驟S2相當於電阻測定步驟，步驟S4相當於電阻判別步驟，步驟S41相當於放電時間分級步驟，步驟S42、S7相當於第3類型重構步驟或第4類型重構步驟。(實施方式5)接著，說明第5實施方式。本實施方式5的衝擊鑽60是搭載有實施方式I的集合電池12而重構的重建電池集合體61的電池使用設備。如圖10所示，該衝擊鑽(錘鑽)60在主體62的底部63容納有重建電池集合體61，並將其利用為用於驅動鑽的能量源。由於該衝擊鑽60搭載有之前所述的重建電池集合體61，所以與使用了新電池的電池集合體的情況相比，能夠使價格便宜，還能夠有效利用電池。 以上，結合實施方式I 5對本發明進行了說明，但本發明不限於上述的實施方式I 5，不言而喻，本發明能夠在不超出其要g的範圍內進行適當變更。例如，在上述實施方式I 5中，作為電池I例示了鎳氫二次電池。但是，也能夠將本發明應用於鋰離子二次電池、鎳鎘電池等其他種類的二次電池。另外，在上述實施方式I 5中，例示了方形電池的電池，但也能夠將本發明應用於圓筒型電池等。另外，例示了具備層疊形的發電元件的電池，但也能夠適用於具有卷繞型的發電元件的電池。另外，作為電池電阻使用了以DC-IR法測得的電池的直流電阻，但也可以使用利用了 AC-IR法的電池的交流電阻。
權利要求
1.ー種中古二次電池的挑選方法，所述挑選方法是關於已被使用過並具有以下特性的二次電池的挑選方法，所述二次電池具有的特性為 在能夠使用期間的初期階段呈現電池電阻逐漸下降、且電池電阻相對高的初期高電阻期間； 在能夠使用期間的中期階段呈現電池電阻相對低的中期低電阻期間； 在能夠使用期間的終期階段呈現電池電阻逐漸上升、且電池電阻相對高的終期高電阻期間， 所述中古二次電池的挑選方法包括 電阻測定步驟，測定所述中古二次電池的電池電阻；和 電阻判別步驟，判別所述中古二次電池的電池電阻是大於期間閾值、還是小於期間閾 值，所述期間閾值是用於識別所述中古二次電池是處於所述初期高電阻期間或者所述終期高電阻期間、還是處於所述中期低電阻期間的閾值。
2.如權利要求I所述的中古二次電池的挑選方法，其中， 還包括期間判別步驟，在所述期間判別步驟中，對於所述電池電阻比所述期間閾值大的中古二次電池，基於該中古二次電池的使用履歷信息，判別該中古二次電池是屬於所述初期高電阻期間、還是屬於所述終期高電阻期間。
3.如權利要求I或2所述的中古二次電池的挑選方法，其中， 還包括電阻分級步驟，在所述電阻分級步驟中，根據電池電阻的大小，將所述電池電阻比所述期間閾值小的中古二次電池進一歩分為多個等級。
4.如權利要求I至3中任一項所述的中古二次電池的挑選方法，其中， 所述中古二次電池在其能夠使用的溫度範圍內具有以下特性 電池的溫度越低，則電池的直流電阻越高； 在溫度較高的高溫區域中，由溫度引起的直流電阻的變化小； 在溫度較低的低溫區域中，由溫度引起的直流電阻的變化大，並且，具有高溫區域中的直流電阻的3倍以上的直流電阻； 在高溫區域和低溫區域之間的中間溫度區域中，電池的溫度越低，則直流電阻越加速變大， 所述中古二次電池的挑選方法還包括放電時間分級步驟，在所述放電時間分級步驟中，針對所述電池電阻比所述期間閾值小、或者通過所述電阻分級步驟進行了分級的中古二次電池，基於放電時間的長度來將該中古二次電池進一步分為多個等級，所述放電時間的長度是在所述中間溫度區域的環境下從容許電壓範圍中的上側1/5的高電壓範圍內的預定的放電開始電壓開始使該中古二次電池以恆定電カ放電或者以恆定電流放電直到達到所述容許電壓範圍中的下側1/5的低電壓範圍內的預定的放電結束電壓為止的時間的長度，所述容許電壓範圍是從容許最小電壓到容許最大電壓為止的範圍。
5.一種重建電池組，該重建電池組是集合多個具有如下特性且已被使用過的中古二次電池重構而成的，所述特性為 在能夠使用期間的初期階段呈現電池電阻逐漸下降、且電池電阻相對高的初期高電阻期間； 在能夠使用期間的中期階段呈現電池電阻相對低的中期低電阻期間；在能夠使用期間的終期階段呈現電池電阻逐漸上升、且電池電阻相對高的終期高電阻期間， 所述中古二次電池都是通過權利要求I所述的中古二次電池的挑選方法挑選出的處於所述中期低電阻期間的中古二次電池。
6.一種重建電池組，該重建電池組是集合多個具有如下特性且已被使用過的中古二次電池重構而成的，所述特性為 在能夠使用期間的初期階段呈現電池電阻逐漸下降、且電池電阻相對高的初期高電阻期間； 在能夠使用期間的中期階段呈現電池電阻相對低的中期低電阻期間； 在能夠使用期間的終期階段呈現電池電阻逐漸上升、且電池電阻相對高的終期高電阻期間， 所述中古二次電池都是通過權利要求2所述的中古二次電池的挑選方法挑選出的處於所述初期高電阻期間的中古二次電池。
7.一種重建電池組，該重建電池組是集合多個具有如下特性且已被使用過的中古二次電池重構而成的，所述特性為 在能夠使用期間的初期階段呈現電池電阻逐漸下降、且電池電阻相對高的初期高電阻期間； 在能夠使用期間的中期階段呈現電池電阻相對低的中期低電阻期間； 在能夠使用期間的終期階段呈現電池電阻逐漸上升、且電池電阻相對高的終期高電阻期間， 所述中古二次電池都是屬於通過權利要求3所述的中古二次電池的挑選方法的所述電阻分級步驟分出的多個等級中的一個等級或者相鄰的一部分等級的中古二次電池。
8.一種重建電池組，該重建電池組是集合多個具有如下特性且已被使用過的中古二次電池重構而成的，所述特性為 在能夠使用期間的初期階段呈現電池電阻逐漸下降、且電池電阻相對高的初期高電阻期間； 在能夠使用期間的中期階段呈現電池電阻相對低的中期低電阻期間； 在能夠使用期間的終期階段呈現電池電阻逐漸上升、且電池電阻相對高的終期高電阻期間， 所述中古二次電池都是屬於通過權利要求4所述的中古二次電池的挑選方法的所述放電時間分級步驟分出的多個等級中的一個等級或者相鄰的一部分等級的中古二次電池。
9.一種重建電池組，該重建電池組是集合多個具有如下特性且已被使用過的中古二次電池重構而成的，所述特性為 在能夠使用期間的初期階段呈現電池電阻逐漸下降、且電池電阻相對高的初期高電阻期間； 在能夠使用期間的中期階段呈現電池電阻相對低的中期低電阻期間； 在能夠使用期間的終期階段呈現電池電阻逐漸上升、且電池電阻相對高的終期高電阻期間， 所述中古二次電池都屬於所述中期低電阻期間。
10.一種車輛，搭載有如權利要求5至9中任一項所述的重建電池組，將該重建電池組的電能用於動カ源的全部或一部分。
11.一種電池使用設備，搭載有如權利要求5至9中任一項所述的重建電池組，將該重建電池組用作能量源的至少I個。
12.—種重建電池組的製造方法，所述重建電池組是集合多個具有如下特性且已被使用過的中古二次電池重構而成的，所述特性為 在能夠使用期間的初期階段呈現電池電阻逐漸下降、且電池電阻相對高的初期高電阻期間； 在能夠使用期間的中期階段呈現電池電阻相對低的中期低電阻期間； 在能夠使用期間的終期階段呈現電池電阻逐漸上升、且電池電阻相對高的終期高電阻 期間， 所述重建電池組的製造方法包括 電阻判別步驟，判別所述中古二次電池的電池電阻是大於期間閾值、還是小於期間閾值，所述期間閾值是用於識別所述中古二次電池是處於所述初期高電阻期間或者所述終期高電阻期間、還是處於所述中期低電阻期間的閾值；和 第I類型重構步驟，集合所述電池電阻比所述期間閾值小的中古二次電池來重構電池組。
13.如權利要求12所述的重建電池組的製造方法，其中， 還包括電阻分級步驟，在所述電阻分級步驟中，對於所述電池電阻比所述期間閾值小的中古二次電池，根據電池電阻的大小，將該中古二次電池分為多個等級， 並且，代替所述第I類型重構步驟而包括第2類型重構步驟，在所述第2類型重構步驟中，集合屬於根據所述電池電阻分出的多個等級中的一個等級或者相鄰的一部分等級的中古二次電池來重構電池組。
14.如權利要求12或13所述的重建電池組的製造方法，其中， 所述中古二次電池在其能夠使用的溫度範圍內具有以下特性 電池的溫度越低，則電池的直流電阻越高； 在溫度較高的高溫區域中，由溫度引起的直流電阻的變化小； 在溫度較低的低溫區域中，由溫度引起的直流電阻的變化大，並且，具有高溫區域中的直流電阻的3倍以上的直流電阻； 在高溫區域和低溫區域之間的中間溫度區域中，電池的溫度越低，則直流電阻越加速變大， 所述重建電池組的製造方法還包括放電時間分級步驟，在所述放電時間分級步驟中，針對所述電池電阻比所述期間閾值小、或者通過所述電阻分級步驟進行了分級的所述中古二次電池，基於放電時間的長度來將該中古二次電池進一步分為多個等級，所述放電時間的長度是在所述中間溫度區域的環境下從容許電壓範圍中的上側1/5的高電壓範圍內的預定的放電開始電壓開始使該中古二次電池以恆定電カ放電或者以恆定電流放電直到達到所述容許電壓範圍中的下側1/5的低電壓範圍內的預定的放電結束電壓為止的時間的長度，所述容許電壓範圍是從容許最小電壓到容許最大電壓為止的範圍， 並且，代替所述第I類型重構步驟或者所述第2類型重構步驟而包括第3類型重構步驟，在所述第3類型重構步驟中，集合屬於根據所述放電時間的長度分出的多個等級中的 一個等級或者相鄰的一部分等級的中古二次電池來重構電池組。
全文摘要
本發明提供一種恰當的中古二次電池的挑選方法、使用了以該挑選方法挑選出的特性一致的中古二次電池的重建電池組、使用了該重建電池組的車輛和電池使用設備、以及使用中古二次電池製造各電池的特性一致的重建電池組的製造方法。本發明的中古二次電池的挑選方法包括電阻測定步驟(S2)，針對使用期間的電池電阻(BRD)的特性呈現浴盆狀的電池(1)測定其電池電阻(BRD)；和電阻判別步驟(S4)，判別電池(1)的電池電阻(BRD)是大於期間閾值(Rp)還是小於期間閾值(Rp)，所述期間閾值(Rp)是用於識別電池(1)是處於初期高電阻期間(A)或者終期高電阻期間(C)、還是處於中期低電阻期間(B)的閾值。
文檔編號H01M10/42GK102823054SQ20108006579
公開日2012年12月12日 申請日期2010年3月31日 優先權日2010年3月31日
發明者伊藤真典 申請人:豐田自動車株式會社