リチウムイオン電池におけるバッテリーマネジメントシステム設計の基礎とポイント

EVやESS (Energystoragesystem) への関心が高まる中で、さまざまな分野で大規模電池システムの設計や製造が検討されている。これらのシステム化は電池メーカが中心になって開発されてきたが、最近では全く電池と関わりのないメーカでも設計開発される様になってきている。多くの設計者は電池の特性を理解しないまま、机上で想定だけで回路・機構設計しているのではないかと思われる。ところが、電池は物理反応だけでなく化学反応を伴うため、計算通りの動作をする訳ではない。電池の挙動をよく把握した上で、その挙動に見合った制御をしないと思わぬ落とし穴に遭遇してしまうことになり兼ねない。「想定外」として簡単に片付ける訳にはいかない場合もある。 　今回の講演では、転ばぬ先の杖として、事前にどういったことを想定して設計する必要があるのかという指針を示したい。

1. はじめに
   1. リチウムイオン電池システムを設計するために
   2. 設計のための注意点
      1. 配慮が必要な点
      2. 設計上の注意点
         • 電池の等価回路モデル
         • 経時変化
      3. その他
         • 安全規格
2. リチウムイオン電池の特徴
   1. いろいろなリチウムイオン電池
      1. 正極活物質の違い
         • オリビン電池の特徴
         • 正極材料の違いによる放電特性比較
      2. 負極活物質の違い
         • 負極材料と放電プロファイルの比較
   2. リチウムイオン電池の代表特性
      1. 充放電特性
      2. サイクル特性
      3. 保存特性
      4. その他
3. 内蔵回路の設計
   1. 保護回路
      1. 保護の必要性
         • 制御の電圧範囲
      2. 回路例
   2. インテリジェント回路
      1. インテリジェントの考え方
         • 制御のアルゴリズム
      2. 残存容量の算出方法
      3. 回路例
   3. バランシング回路
      1. バランシングの必要性
      2. バランシング方法
      3. 回路例
4. 機構設計
   1. セルの連結
      1. 連結時の注意点
      2. 連結方法
   2. ケーシング
      1. ケース材料の選び方 (樹脂か金属か)
      2. ケースデザインの注意点
   3. 熱マネージメント
      1. 熱の解析
      2. 熱伝導と放熱 (輻射)
5. その他
   1. 急速充電
   2. コンデンサとの違い
   3. 電池を取り巻く規制
• 質疑応答・名刺交換等