インピーダンス測定・解析

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本セミナーでは、電気化学の基礎の基礎から測定・解析の具体的事例まで講師に丁寧に解説頂きます。

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プログラム

本講座では、リチウム電池にかかわるインピーダンス測定・解析を取り上げます。次世代電池への期待が高まる今だからこそ、道を踏み違えないよう、電池の本質を見直しておきたいです。また電池は総力戦です。狭い専門知識だけでなく、広く見渡す力が求められます。  本講座では、インピーダンスに軸足をおき、電池や電気の関連知識をおさらいしつつ、目標に向かって最初の一歩を踏み出せるようお手伝いします。

  1. 電気化学の基礎の基礎
    1. 身近なインピーダンス測定の応用
      • 体脂肪計
      • 塩分計
    2. 直流と交流、電気抵抗と静電容量
      • 電気回路の描き方
    3. 回路計とオシロスコープ
      • 電圧、電流、波形の読み取り
    4. 電池の仕組みと電気の流れ
      • 電池式の書き方と電極の種類と呼び方
    5. 電池の起電力と分解電圧
      • 心電図にも使われる銀塩化銀電極
    6. ボルタ電堆からリチウムイオン二次リチウム電池へ
      • 電池の進化と複雑化
    7. リチウムイオン二次リチウム電池
      • 材料と構造
    8. 電池内部における電場と電流密度、電気力線
  2. 電池のインピーダンスと材料物性
    1. 電池の電気抵抗と静電容量の非直線性
      • 電圧
      • 電流
      • 電気量
    2. 電池の性能とインピーダンス
      • 電池の起電力と内部抵抗
    3. 電池の形状と電池の性能
      • 電極面積
      • 電極間距離
      • セル定数
    4. 全電池と半電池
      • 参照電極を使った測定
    5. バルクと界面
      • 等価回路
    6. バルクの物性値
      • 溶液抵抗と導電率
      • 静電容量と誘電率
    7. 界面特性値
      • 反応抵抗と反応過電圧
      • 電気二重層容量
    8. 固体間接触
      • 接触抵抗
      • 固体電解質
  3. インピーダンス測定から解析まで
    1. 評価セルの設計
      • 材料評価
      • 構造評価
      • システム評価
    2. 周波数応答と過渡応答
      • LCRメーター
      • FRA
      • フーリエ変換
    3. 電池の直流成分の取り扱いとインピーダンス
      • セルの接続と測定条件
    4. デジタルノイズとインピーダンス
      • AD・DA変換とサンプリング精度
    5. サイクリックボルタンメトリーとインピーダンス
      • 電位制御
    6. 充放電試験とインピーダンス
      • 電流制御
    7. ボードプロットとコールコールプロット
    8. 周波数特性と等価回路
      • ガルバニック過程の取り扱い
  4. インピーダンス測定のさらなる応用
    1. 数式よ、さようなら
      • 数式処理ソフトの活用
    2. 合材スラリーの分散度や乾燥状態の把握
      • 製造工程管理への応用
    3. 電池の容量減少と内部抵抗上昇
      • 劣化状態把握と寿命評価への応用
    4. 組電池の不良セル検出
      • バッテリーマネジメントシステムへの応用
    5. 電池の遠隔監視
      • センサーとIoTの活用
    6. みんなでやろう! AI解析
      • ビッグデータの収集と機械学習の活用
  5. 質疑応答

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