8/29 汎用リチウムイオン二次電池の特性評価、劣化･寿命診断

 エンネット(株) 代表取締役社長 工学博士　小山 昇　氏　【元・東京農工大学 教授】

【主な経歴・研究内容・専門・活動・受賞など】
博士（工学）、
職歴：東京工業大学（工、総合理工）助手（＝助教），1977年より米国カリフォルニア工科大博士研究員（高分子機能電極の新分野を開拓) ，1981年より東京農工大（工）助教授、1989年より同大教授・同大大学院教授で2012年3月に定年退職，2012年4月より現職．1981年電気化学会進歩賞(佐野賞)受賞、1989年日本化学会学術賞（「分子機能電極の基礎および応用」）受賞など. 専門：電気化学、エネルギー電子化学．リチウム二次電池の特性評価および劣化診断法の開発研究に現在従事． 

【直近の本、解説、＆研究論文】
１．著書：（１）小山昇　監修編著、幸 琢寛　編著、「リチウムイオン二次電池の性能評価」、日刊工業新聞社(2019年7月発行)、（２）小山昇監修、“リチウムイオン二次電池の長期信頼性と性能の確保”、サイエンス＆テクノロジー（2016年10月発行）　など

２．解説：（１）小山昇*, 山口秀一郎,他、“高速パルスおよび交流インピーダンス測定による市販電池の劣化状態診断法の開発”、電気化学, 89(2)，107-118(2021年6月発行)、（２）小山昇、“新規パルス法による車載LIBの特性及びその劣化度の高速及び高精度診断” 自動車技術会シンポジウムNo..04-23発表要旨（2023年10月24日）、（３）小山昇，解説；工業材料、70 (4) 72-80（2022,）日刊工業新聞社.など

３．研究論文の例として、（１）リチウム二次電池の新しい複合正極を提案（Nature, 373, 598-600 (1995)），（２）リチウム二次電池の新しい劣化診断法を提案（Journal of Power Sources, 306、62-69 (2016)）など

 【講師WebSite】
http://energynet.co.jp

 　リチウム二次電池は、モバイル機器用途から、定置型蓄電、車などの大型用途まで、その市場はさらに広がりを見せています。そのために、リチウム二次電池の状態把握、安全性の確保、リユースの可能性がとても重要な開発課題になっています。
　そこでこの度、新規参入企業や新たに研究を始められ技術・研究者にも分かりやすいように、リチウムイオン二次電池の基礎、動作状態把握、特性評価法、電池の劣化度・寿命診断法について基礎からじっくりと解説します。特に、インピーダンス法やパルス法の詳細な解析を例解します。ここでは、汎用電池のいくつかへの適用例も紹介します。最新の測定法や材料開発にもふれ、周辺の研究課題を明らかにします。特に、LIBの安全性と関わる負極でのLiメッキの検出法や取扱いの注意点に関しても紹介します。講義終了後には、受講者の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。

 ＜得られる知識・技術＞
　リチウムイオン二次電池の仕組み、充放電特性の見方、出力電位のヒステリシス現象、電池構成材料とその反応特性、インピーダンス測定法とそのスペクトルの意味、高速パルス測定法と等価回路パラメータとの関係、電池状態把握、電池の健全度診断法、機械学習法での劣化度評価、パルス測定法での過渡応答（CPなど）の意味付け、Li析出の検出法、及び界面化学、添加剤、材料開発トピックスなど。

＜プログラム＞
１．電池反応の基礎
　1.1 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
　　　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
　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



３．直流各種評価法
　　　a. 充放電曲線（エネルギー密度、レート特性）
　　　b. サイクリックボルタンメトリー
　　　c. 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. 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
　4.2 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
　4.3 劣化度診断の可能性

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 カーブフィッティング
　7.3 Newmanモデル
　7.4 インピーダンス特性図示（Cole-Cole plot & Bode plot）
　7.5 評価用等価回路と時定数
　7.6 機械学習法

８．パルス評価法
　8.1 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
　8.2 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とSOHの評価
　8.3 劣化度診断の可能性
　8.4 負極でのリチウム金属メッキの検出

９．界面化学と材料開発のトピックス
　9.1 界面制御、化学修飾、添加物
　9.2 正極、負極、電解質、その他

10．おわりに


　　□質疑応答□

※詳細・お申込みは上記

「お申し込みはこちらから」（遷移先WEBサイト）よりご確認ください。