リチウムイオン電池は、スマートフォン・タブレット等モバイル情報機器や家庭用電源、自動車用動力、さらに鉄道、船舶、航空機用の動力源や補助電源としても導入が進みつつあり、持続可能なカーボンニュートラル社会実現のため、温室効果ガス排出量削減ならびに再生可能エネルギー発電の電力平準化の観点からも、導入拡大が期待されている。
一方、さらなる普及に向け、特性向上や、信頼性および安全性を含めた耐久性向上への要求がある。また、希少資源のリサイクルの要請もあり、電池性能・劣化状態等の適切な把握が求められている。
本セミナーでは、電池の作動状態において適用することで、比較的簡便かつ多角的に評価できる、インピーダンス法を用いて、電池の充放電状態の把握や劣化診断を行う手法について解説する。
- リチウムイオン電池の構成および電気化学的基礎
- リチウムイオン電池の役割
- 電池構成
- 充放電反応
- インピーダンス法の基礎
- 電極反応とインピーダンス
- インピーダンスの数学的基礎
- 測定原理
- 時間領域
- 周波数領域
- フーリエ変換
- 伝達関数
- 線形性
- SN比
- インピーダンス測定法
- 試験装置の構成
- 測定機器の使い方
- 測定結果の解析法
- インピーダンススペクトル
- 等価回路フィッティング
- 緩和時間分布 (DRT) 法
- 電池内プロセスのインピーダンス
- ファラデーインピーダンス
- 拡散に伴うインピーダンス
- 多孔質電極内インピーダンス
- リチウムイオン電池のインピーダンス診断解析例
- 充放電状態
- カレンダー劣化とサイクル劣化
- 電極スラリー作製状態と電池特性
- 金属異物混入による内部短絡
- まとめ
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