リチウムイオン電池の開発方向性と寿命・SOH推定の考え方

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本セミナーでは、リチウムイオン電池材料の開発指針から安全・寿命に関する基本的な考え方、寿命・SOH推定、劣化メカニズム推定、安全性 (経年を含む) までを解説いたします。

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地球環境問題、資源問題がクローズアップされる今、エコカーの普及促進、再生可能エネルギーへの転換などの政策が、今後もリチウムイオン電池市場成長を牽引し、リチウムイオン電池市場は2030年には凡そ40兆円 (2018年の10倍) と予測される。この巨大成長市場獲得を目指し多くのメーカー様が参入・開発を進められているが、最近、どこに開発の焦点を当てるのが適策かという質問が多く寄せられます。  リチウムイオン電池の魅力はそのエネルギー密度にあり、その開発方向性には大きく分けて2つあります。 (1) 材料起因エネルギー密度向上と関連部材開発 (第一軸) 、 (2) 急速充電・寿命、安全性向上による高エネルギー密度化 (設計マージン、安全率向上/第二軸) であり、第二軸開発はEV、電力貯蔵システム普及のキーとなります。  本講座では、今後必要とされる先進、次世代リチウムイオン電池 (液系、固体系) につき、2030年に向けたユーザー、社会の要求性能を踏まえながら、材料、電池の開発方向性を考えていきます。また、今後の電池開発において軸足をおくべき観点として、リチウムイオン電池の寿命に関する基本的な考え方、寿命推定・SOH診断、劣化メカニズム推定、経年安全性につき解説し、2030年持続可能な社会実現に向けた蓄電関連技術の新たな開発方向性である電池の超長寿命化開発についてもKRIでの取り組みを紹介します。

  1. リチウムイオン電池と開発で考慮すべき要求性能
    1. 何故、リチウムイオン電池なのか?
    2. リチウムイオン電池の高エネルギー密度競争の弊害 (寿命、安全)
    3. 2030年社会が要求する電池性能とは?
      1. エネルギー密度、急速充放電
      2. EVを取り巻く環境:CASE、MaaS、電池パスポート
      3. 2030年社会に向けた新たな開発方向性
    4. リチウムイオン電池開発ロードマップ
  2. 先進・次世代リチウムイオン電池を考える
    1. 1000Wh/lの実現に向けた材料開発 (エネルギー密度から)
      1. 正極材料 (ハイニッケル、Li過剰など) の開発指針
      2. 負極材料 (Si系,Li金属など) の開発指針
      3. Liプリドープ技術 (開発方向性の間口を広める)
    2. 固体電解質電池 (何故、固体電解質なのか?)
    3. ナトリウムイオン電池
  3. リチウムイオン電池の寿命・SOH・制御
    1. リチウムイオン電池の劣化について
    2. リチウムイオン電池の2つの劣化メカニズム
    3. 反応偏在の寿命影響、安全性影響
    4. リチウムイオン電池の寿命推定・SOH診断
  4. 電池の超長寿命化
    1. 超寿命電池の開発 (5倍の寿命を実現するには)
    2. 超長寿命電池の運用技術開発 (システム制御・運用)

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