リチウムイオン電池の寿命と劣化およびその評価

リチウムイオン電池の寿命は,電池の抵抗増加と容量減少 (エネルギー密度減少) で決定される。HVなどの自動車用では特に抵抗上昇 (パワーの低下) が電池寿命を支配する可能性が大きい。 　本講演では、特に高温での耐久によるリチウムイオン電池の抵抗上昇について、電池の抵抗の測定法、抵抗の分類法、電池の抵抗増加部位を特定する方法を述べる。また、電池の抵抗増加の原因となる電極活物質、特に正極活物質の変化について概説する。 　耐久による正極活物質変化の解析法についても、TEM、EELS、XAFS法などについて実際の解析を素に述べる。また,これらの結果を踏まえた寿命向上についても言及する.

1. 電池と電気自動車の歴史
2. リチウムイオン電池の概要
   1. リチウムイオン電池の性能
      • 鉛電池,Ni-MH電池との比較
   2. リチウムイオン電池 (電極) の構造
      • 電極微細構造と電池特性
   3. リチウムイオン電池用材料
      • 正負極活物質
      • 電解液
      • セパレーター
3. リチウムイオン電池の高温耐久試験
   1. 高温サイクル耐久試験
   2. 高温保存耐久試験
4. リチウムイオン電池の劣化解析
   1. 容量減少と抵抗増加
      • 単電池 (単一セル) の例
      • 組電池の例
   2. 電池内の抵抗の分類
      • 電池の抵抗測定法
   3. 電気化学解析による抵抗増加部位の特定
      • 交流インピーダンス法、GITT法,3極式電池法など
   4. 抵抗増加と活物質変化 (物理分析)
      • STEM, EELS, EXAFSなどによる結晶構造変化あるいは表面構造変化
5. 抵抗増加の抑制法
   1. 活物質の改良
   2. 使用面からの対策
6. まとめ
• 質疑応答・名刺交換