セミナー 印刷

リチウムイオン二次電池の特性評価、劣化・寿命診断

~電気化学インピーダンス測定、パルス測定、充放電曲線解析の基礎から応用まで~

★ 電池反応の基礎、充放電特性、直流および交流評価、電池の性能劣化とメカニズム、劣化度・寿命予測まで!
★ 初学者にも分かりやすく、基礎、動作状態把握、特性評価、電池の健全度診断、最近の電池開発の動向を解説!
★ 最新の測定法や材料開発の動向も紹介し、周辺の研究課題も明らかにします。
日時 2019年8月22日(木)  10:30~16:30
会場 東京・品川区大井町 きゅりあん  5F 第1講習室
会場地図
講師 エンネット(株) 代表取締役社長 工学博士 小山 昇 氏 【元・東京農工大学 教授】
【経歴】

東京農工大学 大学院工学研究院 教授(平成24年3月、定年退職)
【最近の主要出版物;論文、本、および解説】
論文1:"State-of-health estimation of LiFePO4/graphite batteries based on a model using differential capacity ", J. Power Sources、306,62-69(2016).
論文2:" Evaluation of Thermodynamic and Kinetic Parameters from Voltammetric Responses for Molecular-Solid Li(Li1/3Ti5/3)O4 Particles Confined on Electrode ", J. Electrochem. Soc., 160, A3206-A3212 (2013).
論文3:"MEM Charge Density Study of Olivine LiMPO4 and MPO4 (M = Mn, Fe) as Cathode Materials for Lithium-Ion Batteries", J. Phys. Chem. C, 117, 2608-2615 (2013).
書籍1:小山昇著 「リチウムイオン二次電池の性能・劣化評価」(約170ページを執筆)、日刊工業新聞発刊予定2019年7月25日(2019).
書籍2:小山昇監修 「リチウムイオン二次電池の長期信頼性と性能の確保」および第1章の第1~4節、第4章の第2節と第3節(計67ページを執筆)、サイエンス&テクノロジー発刊2016年10月23日(2016)
解説3:小山昇 「リチウムイオン二次電池に関する直近の市場・開発動向」WEB Journal、P20-25(2019)
【専門】
電気化学、エネルギー電子化学
【主な受賞】
日本化学会学術賞など受賞
 【講師WebSite】
http://energynet.co.jp
受講料(税込)
各種割引特典
48,600円 ( S&T会員受講料 46,170円 ) S&T会員登録について
定価:本体45,000円+税3,600円
会員:本体42,750円+税3,420円
S&T会員なら、2名同時申込みで1名分無料 1名分無料適用条件
2名で48,600円 (2名ともS&T会員登録必須​/1名あたり定価半額24,300円)
備考※資料・昼食付
※講義中の録音・撮影はご遠慮ください。
※講義中のパソコン使用はキーボードの打音などでご遠慮いただく場合がございます。

セミナー趣旨

 リチウム二次電池は、モバイル機器用途から、定置型蓄電、車などの大型用途まで、その市場はさらに広がりを見せています。そのために、リチウム二次電池の状態把握、安全性の確保、リユースの可能性がとても重要な開発課題になっています。
 そこでこの度、新規参入企業や新たに研究を始められ技術・研究者にも分かりやすいように、リチウムイオン二次電池の基礎、動作状態把握、特性評価法、電池の劣化度・寿命診断法について基礎からじっくりと解説します。特に、インピーダンス法やパルス法の詳細な解析を例解します。最新の測定法や材料開発も紹介し、周辺の研究課題を明らかにします。講義終了後には、受講者の講演内容に関するご質問に可能な範囲で回答いたします。

セミナー講演内容

<得られる知識、技術>
リチウムイオン二次電池の仕組み、充放電特性の見方、出力電位のヒステリシス現象、電池構成材料とその反応特性、インピーダンス測定法とそのスペクトルの意味、高速パルス測定法と等価回路パラメータとの関係、電池状態把握、出力電位のヒステリシス現象、電池の健全度診断法、機械学習法、安全性確保のための添加剤、最近の開発トピックスなど。

<プログラム>
1.電池反応の基礎
 1.1 反応の基礎概念  

  1.1.1 酸化還元電位、ネルンストの式、電気二重層、出力電位、
  1.1.2 ガスー格子モデル
  1.1.3 活物質粒子の電極反応モデル
 1.2 活物質粒子の反応スキーム
  1.2.1 LTO系
  1.2.2 オリビン鉄系
 1.3 リチウムイオンの拡散過程と拡散係数

2 充放電特性
 2.1 充放電曲線(エネルギー密度、レート特性)
 2.2 差分曲線 

3.直流各種評価法
 3.1 充放電曲線(エネルギー密度、レート特性)
 3.2 サイクリックボルタンメトリー
 3.3 パルス法

4. 交流インピーダンス評価法
 4.1 測定法

  4.1.1 原理・特徴
  4.1.2 評価モデル等価回路
  4.1.3 活物質球状粒子表面上膜(SEI)界面と等価回路 
  4.1.4 固体粒子/電解液界面での各種パラメータ
  4.1.5 最近の報告例のいくつか
 4.2 求められたインピーダンススペクトル(EIS) 
  4.2.1 EISの温度、およびSOC依存性
  4.2.2 3D表示化
  4.2.3 劣化診断の可能性
 4.3 SOCとSOHの評価

5 現在の汎用電池の特徴
 5.1 構成材料
 5.2 充放電特性

6 電池の性能劣化とそのメカニズム
 6.1 特性の経時変化(1/2乗則)と容量減少 
 6.2 劣化の諸因子
 6.3 組成分析と構造解析 

7 劣化度・寿命予測の評価法
 7.1 OCV曲線とdV/dQ曲線 
 7.2 インピーダンス特性と評価用等価回路
 7.3 カーブフィッティング
 7.4 Newmanモデル
 7.5 カルマンフィルタ-
 7.6 機械学習法
 7.7 パルス特性と評価用等価回路

8.最近の材料開発概要
 8.1 正極
 8.2 負極
 8.3 電解質
 8.4 セパレータ

9.界面化学の重要性
 9.1 界面制御
 9.2 化学修飾
 9.3 安全性対策

10.おわりに


  □質疑応答・名刺交換□