本セミナーでは、リチウムイオン電池の劣化、デンドライト、熱暴走、液漏れ、発火の原因と対策、安全性を確保するための各部材の設計方法、対策技術、安全性試験シミュレーション技術について詳解いたします。
(2019年7月5日 10:00〜11:15)
自動車電動化の大きな流れの中で、リチウムイオン2次電池には膨大な市場が予測されています。パソコン・携帯電話のような民生用途及びハイブリッドカー用としては十分実績が積まれましたが、電気自動車用ははるかに高度な性能が要求されています。特に、エネルギー密度、寿命、安全性は大きなテーマです。安全性については、民生用で時々発火事故が起きたように、高エネルギー密度化のための詰込み過ぎによるデンドライトショートの発生による発火事故が懸念されます。本セミナーではデンドライトショート発生機構を解り易く図説しますので、設計上の理解不足によるデンドライト発生、発火事故を事前に防止することができるようになります。電池技術者特に電気自動車用リチウムイオン2次電池の開発者にとって非常に有意義なセミナーです。
(2019年7月5日 11:25〜12:40)
リチウムデンドライトはリチウム金属電池のみならずリチウムイオン電池でも電池の性能劣化と安全性に影響する解決すべき課題である。本講演ではデンドライトの基礎と対策の検討例について議論し高性能リチウム電池開発の助としたい。
(2019年7月5日 13:25〜14:40)
モノリスは、マイクロメートル領域の貫通型細孔と骨格が絡み合った共連続構造を有する新規な多孔質体である。 本講座では、モノリスの作製と特長および用途開発について説明し、リチウムイオン電池のセパレータへの適用の可能性や取り組みについて紹介する。
(2019年7月5日 14:50〜16:05)
車載用へのLiイオン電池 (LIB) の展開において、負極でのデンドライト発生は、電池内の短絡発生につながるため抑制する必要がある。そのためには、電池内で過充電箇所が発生しないよう、電極における反応分布の均一性が重要である。本講座では、負極における反応分布を観測する手法として、カラー共焦点顕微鏡によるin situ顕微鏡観察を紹介する。本手法における、充放電における反応分布、Liデンドライトの発生過程、低温における電解液凝固を説明する。また、反応分布に関連する合剤電極の分散性評価についても紹介する。導電助剤、バインダーの分散性等が、実際の電池特性にどのように寄与するのかを説明する。これらの手法は、電極の製造法の最適化や品質管理の分野において、分析支援できるものと考えられる。
(2019年7月5日 16:15〜17:00)
リチウムイオン電池の需要拡大に伴い、安全性に関する要求も高まってきている。電池が過充電されると負極活物質上にデンドライト状リチウムが析出し、セパレータを破って短絡の原因になるため、デンドライトの析出状況を的確に観測することが求められる。本講演では、核磁気共鳴法 (NMR) を用いたリチウムイオン電池やその他二次電池の負極上のデンドライト析出過程の精密観測について、その場観測 (オペランド解析) を用いた最新の研究成果を紹介する。 固体NMRによる二次電池の解析方法についての一般的な内容との解説と、トピックスとしての最新の研究成果の紹介が本講演のメインになります。直接観測では難しい、デンドライトの析出開始タイミングの精密な見積が可能な技術を紹介します。