リチウムイオン二次電池、全固体電池の試作・特性評価・劣化解析と充放電シミュレーション

前半では、リチウムイオン電池の試作、電池特性評価、安全性試験の評価事例について講義する。劣化メカニズムに迫る内部抵抗分離解析と、最新の大気非開放分析による部材劣化との総合解析事例について触れる。また、近年、研究開発が盛んとなっている全固体電池について、固体電解質の合成から、全固体電池試作、特性評価、劣化解析や全固体電池特有の評価手法について解説する。 　後半では、リチウムイオン二次電池のリチウム輸送・分布の計算機シミュレーションの技術について講義する。特に、電極シートの面内のリチウム分布を考慮した充放電解析、電極の分析画像を用いた合材の凝集構造での充放電解析とリチウム分布・反応分布、電極劣化モデリング、等、従来行われてきた1次元の均質化法のモデリングを超える最近の解析技術を述べ、分析結果からの検証等を解説する。

1. リチウムイオン二次電池の試作・特性評価と劣化解析
   1. リチウムイオン電池試作の市場動向
   2. リチウムイオン電池試作・評価・解析
      1. 電極試作
      2. 電池試作
   3. 電池特性評価
      1. サイクル試験、入出力特性
      2. 内部抵抗測定
         • 交流インピーダンス法、直流抵抗 (DC-IR)
   4. 部材の劣化と電池特性の関係
      • 試作評価と物理解析の複合解析例
   5. 部材の安全性確認試験
   6. 電池の比熱測定
   7. 電池の安全性試験
2. 全固体リチウムイオン電池の評価・解析手法
   1. 全固体リチウムイオン電池とは
   2. 全固体リチウムイオン電池の試作
      1. 固体電解質の合成
      2. 全固体リチウムイオン電池の試作
   3. 全固体リチウムイオン電池の評価・解析事例
      1. 電極構造と内部抵抗の関係
      2. 充放電中の電極構造の動的観察 (In-situ SEM)
3. リチウムイオン二次電池のリチウム輸送・分布のCAE
   1. リチウムイオン二次電池のモデリング
      1. 対象とする現象と多階層モデリング
   2. 充放電とリチウム輸送・分布のシミュレーション
      1. 均質化法と1次元モデリング
      2. 充放電時および緩和時のリチウム輸送・分布の基礎
      3. 電極メゾ構造モデリングと合剤凝集構造でのリチウム輸送・分布解析
   3. 劣化現象のシミュレーション
      1. リチウム電池の劣化現象の概要
      2. 合剤凝集構造でのサイクル劣化シミュレーション