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リチウムイオン電池の性能・劣化・寿命評価

■開催日時:2021年3月18日(木) 10:30〜16:30

■会場:本セミナーは、当日ビデオ会議ツール「Zoom」を使ったライブ配信セミナーとなります。
お申込み前に《こちらのご案内》をご確認下さい。


■受講料:50,000円 + 税  * 資料付
*アカデミック価格 24,000 円 + 税
(★ アカデミック価格:学校教育法にて規定された国、地方公共団体および
学校法人格を有する大学、大学院の教員、学生に限ります。
お申込み時に通信欄に「アカデミック価格希望」とお書き添え下さい。)

■主催:(株)シーエムシー・リサーチ

■講師: 小山 昇 氏  エンネット 研究開発部 代表取締役社長

■趣旨:
 新規参入企業や新たに研究を始められた関係者、およびご経験をお持ちの研究者や企画関係者の
ために役立つように、リチウムイオン二次電池(LIB)の基礎、基礎特性評価、動作状態把握、
電池の性能劣化とそのメカニズム、劣化度・寿命予測の評価方法、電池の性能確保に向けて、特に
充放電曲線から得られる情報、インピーダンス計測及びパルス計測を用いた評価・解析法について、
基礎からじっくりと電気化学法をベースに解説します。市場で汎用されているLIBの基礎特性の
紹介や、最新の測定・評価法や材料開発も紹介し、周辺の研究動向を明らかにします。講義終了後
には、講演内容に関するご質問に可能な範囲で回答いたします。

講演内容のキーワード
 @ 電池反応の基礎特性 A 充放電特性評価 B 直流各種評価法 C 交流インピーダンス測定法 
 D 現在の汎用電池の特徴 E 電池の性能劣化とそのメカニズム F 劣化度・寿命予測の評価法 
 G 電池の性能確保

■必要な予備知識:
 一般化学、電気・電子工学概論、熱力学・速度論の基礎知識


 ※ 適宜休憩が入ります。

第1章 はじめに
 1.1 汎用LIBの種類
 1.2 汎用LIBの市場
第2章 電池反応の基礎
 2.1 反応の基礎概念(従来の電気化学との相違性)
  a. 酸化還元電位、ネルンストの式、電気二重層、出力電位、inert zone電位、
    ネルンスト式の適用?
  b. ガスー格子モデル(活物質間相互作用、トポケミカル反応)
  c. 活物質粒子の電極反応モデル
 2.2 活物質粒子の反応スキーム
  a. LTO系
  b. オリビン鉄系
 2.3 リチウムイオンの拡散過程と拡散係数

第3章 充放電特性
 3.1 充放電曲線(エネルギー密度、レート特性)
 3.2 差分曲線
 3.3 Butler-Volmer式の適用?

第4章 直流各種測定・評価法
 4.1 充放電曲線(エネルギー密度、レート特性)
 4.2 サイクリックボルタンメトリー
 4.3 パルス法

第5章 交流インピーダンス測定・評価法
 5.1 測定法
  a. 原理・特徴
  b. 評価モデル等価回路
  c. 粒子表面上膜(SEI)界面と解析用等価回路
  d. 擬似等価回路の各種パラメ ータ値
 5.2 インピーダンススペクトル(EIS)
  a. EISの温度、およびSOC依存性
  b. 3D表示化
  c. SOCとSOHの評価
 5.3 劣化度診断の適用

第6章 現在の汎用電池の特徴
 6.1 構成材料・物質
 6.2 充放電特性
 6.3 用途と適合・相性

第7章 電池の性能劣化とそのメカニズム
 7.1 特性の経時変化(1/2乗則)と容量減少
 7.2 劣化の諸因子
 7.3 組成分析と構造解析

第8章 劣化度・寿命予測の高速評価法
 8.1 OCV曲線とdV/dQ曲線
 8.2 カーブフィッティング
 8.3 Newmanモデル
 8.4 インピーダンス特性図示(Cole-Cole plot & Bode plot)
 8.5 評価用等価回路と時定数、Warburgインピーダンス特性の取扱い方(未解決?)
 8.6 機械学習法
 8.7 継続・再利用の仕分け方法(未解決?)

第9章 パルス測定・評価法
 9.1 測定法
  a. 原理・特徴
  b. 評価モデル等価回路
  c. 擬似等価回路の各種パラメータ値
 9.2 過渡応答(CP:Chronopotentiogram)
  a. CPの温度、およびSOC依存性
  b. 3D表示化
  c. SOC&SOH&温度の評価
 9.3 劣化度診断の高速化

第10章 界面化学と材料開発のトピックス
 10.1 界面制御、化学修飾、添加物
 10.2 正極、負極、電解質など

第11章 おわりに
 11.1 まとめ
 11.2 弊社の遂行プロジェクト、開発製品や受託事業の概要紹介

【質疑応答】

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