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Safety Evaluation of Lithium Ion Secondary Batteries by using Ultramicroelectrodes and Infrared Microscopy

Research Project

Project/Area Number 23310107
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Research Field Social systems engineering/Safety system
Research InstitutionYamagata University

Principal Investigator

NISHINA Tatsuo  山形大学, 理工学研究科, 教授 (60172673)

Project Period (FY) 2011-04-01 – 2014-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2013)
Budget Amount *help
¥20,020,000 (Direct Cost: ¥15,400,000、Indirect Cost: ¥4,620,000)
Fiscal Year 2013: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2012: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2011: ¥11,700,000 (Direct Cost: ¥9,000,000、Indirect Cost: ¥2,700,000)
Keywords安全工学 / リチウム電池 / マイクロ電極 / 内部短絡 / 赤外線顕微鏡 / 過充電 / 電流遮断法 / リチウムロス / 電解液 / 物質移動
Research Abstract

Safety issue of lithium secondary batteries have been investigated. Unfortunately, the application of infrared microscopy to monitor the temperature increasement for microscopic scale would not work due to the interference by the thick electrolyte solution on the electrode. The application of microelectrode as the model for shorted circuit caused by the micro-particle of metals was also would not work due to the fused out of very thin Pt wire. According to the current interrupt technique, rate determining step of battery reaction was the ion transfer process of electrolyte solution. We also found that the carbon conductive agent include the Fe impurity. This Fe dissolve/precipitate at anode/cathode and makes shorted circuit throughout the separator.

Report

(4 results)
  • 2013 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2012 Annual Research Report
  • 2011 Annual Research Report
  • Research Products

    (67 results)

All 2014 2013 2012 2011

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (60 results) Book (2 results)

  • [Journal Article] Evaluation of Contact Resistance of Aluminum Current Collector Surfaces for Energy Storage Systems2014

    • Author(s)
      Chiaki HONDA, Shuto KIKUCHI, Tomoyuki ITO, Shinya ONODERA, Tomohiro ITO, Kazuhiro TACHIBANA, and Tatsuo NISHINA
    • Journal Title

      Electrochemistry

      Volume: 82 Issue: 5 Pages: 328-330

    • DOI

      10.5796/electrochemistry.82.328

    • NAID

      130004562454

    • ISSN
      1344-3542, 2186-2451
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      藤原翔、本田千秋、立花和宏、仁科辰夫
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      平成24年度化学系学協会東北大会
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      秋田大学手形キャンパス
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      伊藤知之、佐々木優、本田千秋、立花和宏、仁科辰夫、大場好弘
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      平成24年度化学系学協会東北大会
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      秋田大学手形キャンパス
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      永井明雄、高橋夏美、小野寺伸也、本田千秋、伊藤智博、立花和宏、尾形健明、仁科辰夫
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      平成24年度化学系学協会東北大会
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      秋田大学手形キャンパス
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      C. Honda, S. Onodera, K. Tachibana, (T. Nishina)
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      PRiME 2012 The 222nd ECS Meeting
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      Hawaii, Honolulu, Hilton Hawaiian Village
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      小林卓巨、本田千秋、立花和宏、(仁科辰夫)、坂倉正郎、宮内博夫
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      第29回ARS伊豆長岡コンファレンス
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      伊豆の国、おおとり荘
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      (Tatsuo Nishina), Hiroyuki Takeda, Kazuhiro Tachibana, Masaki Ohtani, Takao Kawahira
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      4th Asian Conference on Molten Salt Chemistry and Technology
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      松島、ホテル大観荘
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  • [Presentation] 液晶場をプローブとしたリチウム二次電池炭素材料の評価とリーク電流の解析2011

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      森田茉季、立花和宏、仁科辰夫、米竹孝一郎
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      第38回炭素材料学会
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      名古屋大学豊田講堂
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      2011-11-30
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      佐藤史人、立花和宏、仁科辰夫
    • Organizer
      第38回炭素材料学会
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      名古屋大学豊田講堂
    • Year and Date
      2011-11-30
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      仁科辰夫
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      第43回溶融塩化学討論会
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      大阪大学中之島センター
    • Year and Date
      2011-11-21
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      仁科辰夫
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      第43回溶融塩化学討論会
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      大阪大学中之島センター
    • Year and Date
      2011-11-21
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  • [Presentation] 蓄電デバイス電極の評価技術2011

    • Author(s)
      仁科辰夫
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      KRIワークショップ:蓄電デバイス評価技術の最先端
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      京都リサーチパーク会議場(招待講演)
    • Year and Date
      2011-10-28
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  • [Presentation] アルミニウム集電体の不働態皮膜修復に及ぼすバインダーの種類とスラリー中炭素含有量の影響2011

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      川田聖人、長谷川拓哉、立花和宏、仁科辰夫
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      第52回電池討論会
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      タワーホール船堀(東京)
    • Year and Date
      2011-10-20
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  • [Presentation] アルミニウム集電体からの炭素導電助材剥離現象に関わるバインダの種類2011

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      本田千秋、及川俊也、佐々木貴史、立花和宏、仁科辰夫
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      第52回電池討論会
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      タワーホール船堀(東京)
    • Year and Date
      2011-10-18
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  • [Presentation] リチウムイオン二次電池過充電時のアルミニウム集電体からの炭素導電助材の剥離現象2011

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      武田浩幸、及川俊也、本田千秋、関根智仁、立花和宏、仁科辰夫
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      第52回電池討論会
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      タワーホール船堀(東京)
    • Year and Date
      2011-10-18
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  • [Presentation] フッ素を含む非水電解液中でアルミニウムを化成したときのアノード酸化皮膜の高電場機構パラメータの比較2011

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      川田聖人、柳沼雅章、遠藤淳一、立花和宏、仁科辰夫
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      表面技術協会第124回講演大会
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      名古屋大学東山キャンパス
    • Year and Date
      2011-09-21
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  • [Presentation] リチウム電池用電解液のカソード分極に関わるバインダの種類2011

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      片山真悟、本田千秋、相田桃那、立花和宏、仁科辰夫
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      平成23年度化学系学協会東北大会
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      東北大学川内北キャンパス
    • Year and Date
      2011-09-17
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  • [Presentation] 過渡電流観察によるリチウム電池炭素導電助材と集電体の微小剥離の解析2011

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      及川俊也、長谷川拓哉、長瀬将太、武田浩幸、山本俊、立花和宏、仁科辰夫
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      平成23年度化学系学協会東北大会
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      東北大学川内北キャンパス
    • Year and Date
      2011-09-17
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  • [Presentation] 導電助材の混練による正極活物質の結晶構造変化と電池性能2011

    • Author(s)
      本田千秋、武田浩幸、八重樫起郭、立花和宏、仁科辰夫、松嶋雄太
    • Organizer
      2011年電気化学秋季大会
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      新潟ときメッセ
    • Year and Date
      2011-09-10
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  • [Book] 電気自動車と電池開発の展望、第IV編電気自動車用電池の評価、第1章リチウム電池の電極評価法と解析2011

    • Author(s)
      仁科辰夫(佐藤登、小林敏雄監修)
    • Total Pages
      269
    • Publisher
      シーエムシー出版
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  • [Book] 自動車用途へ向けたリチウムイオン二次電池/材料の発熱挙動・劣化評価と試験方法、第2章性能評価の標準化、第1節リチウムイオン電池の性能評価の標準化における注意点2011

    • Author(s)
      仁科辰夫
    • Total Pages
      359
    • Publisher
      技術情報協会
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Published: 2011-04-06   Modified: 2019-07-29  

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