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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:2017年9月22日(金)10:30〜16:30 

■会場:『ちよだプラットフォームスクウェア』 (東京都千代田区)

■受講料 42,000円(税込、資料付き/1人)

■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。
1 電池反応の基礎
 1.1 反応の基礎概念
  a. 酸化還元電位、ネルンストの式、電気二重層、出力電位
  b. ガスー格子モデル
  c. 活物質粒子の電極反応モデル
 1.2 活物質粒子の反応スキーム
  a. LTO系
  b. オリビン鉄系
 1.3リチウムイオンの拡散過程と拡散係数

2 充放電特性
 2.1 充放電曲線(エネルギー密度、レート特性)
 2.2 差分曲線

3 直流各種評価法
 3.1 サイクリックボルタンメトリー
 3.2 パルス法

4 交流インピーダンス評価法
 4.1 測定法
  a. 原理・特徴
  b. 評価モデル等価回路
  c. 活物質球状粒子表面上膜(SEI)界面と等価回路
  d. 固体粒子/電解液界面での各種パラメータ
  e. 最近の報告例のいくつか
 4.2 求められた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

5 現在の汎用電池の特徴
 5.1 構成材料
 5.2 充放電特性

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

7 劣化度・寿命予測の評価法
 7.1 OCV曲線とdV/dQ曲線
 7.2 インピーダンス特性と評価用等価回路
 7.3 カーブフィッティング
 7.4 Newmanモデル
 7.5 カルマンフィルタ−
 7.6 機械学習法

8 電池の性能確保に向けて
 8.1 界面制御
 8.2 化学修飾
 8.3 安全性対策

9 新しい材料開発のトピックス
 9.1 電池の固体化
 9.2 水系電池材料
 9.3 その他 

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