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Establishment of Nondestructive Degradation Evaluation and Lifetime Estimation Method of Lithium-ion Secondary Battery Considering Degradation Modes

Research Project

Project/Area Number 25420264
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Power engineering/Power conversion/Electric machinery
Research InstitutionThe University of Shiga Prefecture

Principal Investigator

INUI Yoshitaka  滋賀県立大学, 工学部, 教授 (70168425)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) IKENOUE Takumi  京都大学, 大学院エネルギー科学研究科, 助教 (00633538)
TANAKA Tadashi  茨城大学, 工学部, 講師 (40583985)
Project Period (FY) 2013-04-01 – 2016-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2015)
Budget Amount *help
¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000)
Fiscal Year 2015: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2014: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2013: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
Keywordsリチウムイオン二次電池 / 劣化評価 / 寿命推定 / 交流インピーダンス特性 / 起電力
Outline of Final Research Achievements

Detailed information on degradation process of lithium-ion secondary batteries is essential to manage the batteries throughout their lifetime. Therefore, the authors at first proposed a new evaluation method of detailed degradation process of lithium-ion secondary batteries through measurements of AC impedance and electromotive force of degraded batteries. Since this proposed evaluation method separately evaluates each degradation mode of the batteries, it can provide simple but detailed diagnosis of battery degradation degree. Next, the authors made clear detailed temperature dependence of each degradation mode. These obtained results make it possible to develop a simple but accurate performance evaluation and lifetime estimation method of degraded lithium-ion secondary batteries.

Report

(4 results)
  • 2015 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2014 Research-status Report
  • 2013 Research-status Report
  • Research Products

    (23 results)

All 2016 2015 2014

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Acknowledgement Compliant: 2 results) Presentation (21 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Journal Article] インピーダンスと起電力測定に基づくリチウムイオン電池の劣化と電圧応答の検討2016

    • Author(s)
      乾 義尚,坂本眞一,田中正志
    • Journal Title

      電気学会論文誌B分冊

      Volume: 136

    • NAID

      130005160698

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Accurate and Versatile Simulation of Transient Voltage Profile of Lithium-ion Socondary Battery Employing Internal Equivalent Electric Circuit2015

    • Author(s)
      T. Tanaka, S. Ito, M. Muramatsu, T. Yamada, H. Kamiko, N. Kakimoto, Y. Inui
    • Journal Title

      Applied Energy

      Volume: 143 Pages: 200-210

    • DOI

      10.1016/j.apenergy.2015.01.028

    • Related Report
      2014 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] 蓄電池併用PCSに組み込まれたリチウムイオン電池の簡易劣化診断手法の提案2016

    • Author(s)
      夏原悠佑,平山智士,伊藤大輔,坂本眞一,乾 義尚,田中正志
    • Organizer
      平成28年電気学会全国大会
    • Place of Presentation
      東北大学(宮城県仙台市)
    • Year and Date
      2016-03-16
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      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] 劣化度の異なるリチウムイオン二次電池を並列接続した組電池のばらつき検出の検討2016

    • Author(s)
      伊藤俊介,田中正志,乾 義尚
    • Organizer
      平成28年電気学会全国大会
    • Place of Presentation
      東北大学(宮城県仙台市)
    • Year and Date
      2016-03-16
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      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] リチウムイオン二次電池の単電池と組電池の劣化プロセスの比較2015

    • Author(s)
      伊藤俊介,田中正志,乾 義尚
    • Organizer
      平成27年度電気学会東京支部茨城支所研究発表会
    • Place of Presentation
      日立シビックセンター(茨城県日立市)
    • Year and Date
      2015-11-28
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      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] リチウムイオン電池充放電時の発熱量の詳細推定法と簡易推定法の比較2015

    • Author(s)
      乾 義尚,桝田義久,坂本眞一,田中正志
    • Organizer
      第56回電池討論会
    • Place of Presentation
      愛知県産業労働センター(愛知県名古屋市)
    • Year and Date
      2015-11-11
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      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] 劣化度の異なるセルを並列接続した組電池の充電条件が劣化プロセスに与える影響の検討2015

    • Author(s)
      伊藤俊介,田中正志,乾 義尚
    • Organizer
      第56回電池討論会
    • Place of Presentation
      愛知県産業労働センター(愛知県名古屋市)
    • Year and Date
      2015-11-11
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      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] 劣化したリチウムイオン二次電池の内部インピーダンスの温度依存性に関する検討2015

    • Author(s)
      前田 諒,乾 義尚,坂本眞一,田中正志
    • Organizer
      電気学会電力技術・電力系統技術合同研究会
    • Place of Presentation
      東北大学(宮城県仙台市)
    • Year and Date
      2015-09-16
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      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] Study on Current Sharing and Degradation Progress of Parallel-connected Li-ion Secondary Batteries with Different Degradation Levels2015

    • Author(s)
      S. Ito, T. Tanka, Y. Yamamoto, Y. Watahiki, N. Kakimoto, Y. Inui
    • Organizer
      International Conference on Electrical Engineering 2015
    • Place of Presentation
      Hong Kong (China)
    • Year and Date
      2015-07-05
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      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] リチウムイオン電池発熱量の詳細推定法と簡易推定法の比較2015

    • Author(s)
      乾 義尚,桝田義久,坂本眞一,田中正志
    • Organizer
      第34回エネルギー・資源学会研究発表会
    • Place of Presentation
      砂防会館(東京都千代田区)
    • Year and Date
      2015-06-09
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      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] リチウムイオン二次電池の内部インピーダンスの温度依存性に及ぼす劣化の影響の検討2015

    • Author(s)
      前田 諒,乾 義尚,坂本眞一,田中正志
    • Organizer
      平成27年電気学会全国大会
    • Place of Presentation
      東京都市大学(東京都世田谷区)
    • Year and Date
      2015-03-24
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      2014 Research-status Report
  • [Presentation] リチウムイオン二次電池の発熱推定法の提案と妥当性の検討2015

    • Author(s)
      乾 義尚,桝田義久,坂本眞一,田中正志
    • Organizer
      第31回エネルギーシステム・経済・環境コンファレンス
    • Place of Presentation
      砂防会館(東京都千代田区)
    • Year and Date
      2015-01-27
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      2014 Research-status Report
  • [Presentation] 劣化度の異なるリチウムイオン二次電池を並列接続した組電池の劣化プロセスの温度依存性の検討2015

    • Author(s)
      伊藤俊介,山本義樹,綿引祥隆,田中正志,垣本直人,乾 義尚
    • Organizer
      第31回エネルギーシステム・経済・環境コンファレンス
    • Place of Presentation
      砂防会館(東京都千代田区)
    • Year and Date
      2015-01-27
    • Related Report
      2014 Research-status Report
  • [Presentation] 劣化度の異なるLi-ion電池を並列接続した場合の電流分布シミュレーションと劣化プロセスの検討2014

    • Author(s)
      伊藤俊介,山本義樹,綿引祥隆,田中正志,垣本直人,乾 義尚
    • Organizer
      平成26年度電気学会東京支部茨城支所研究発表会
    • Place of Presentation
      日立シビックセンター(茨城県日立市)
    • Year and Date
      2014-11-22
    • Related Report
      2014 Research-status Report
  • [Presentation] インピーダンスと起電力に基づくリチウムイオン電池の劣化と電圧応答の検討2014

    • Author(s)
      乾 義尚,松元 亮,桝田義久,坂本眞一,田中正志
    • Organizer
      第55回電池討論会
    • Place of Presentation
      国立京都国際会館(京都府京都市)
    • Year and Date
      2014-11-21
    • Related Report
      2014 Research-status Report
  • [Presentation] 劣化度の異なるリチウムイオン二次電池を並列接続した組電池の劣化プロセスと電流分布の検討2014

    • Author(s)
      田中正志,伊藤俊介,山本義樹,垣本直人,乾 義尚
    • Organizer
      第55回電池討論会
    • Place of Presentation
      国立京都国際会館(京都府京都市)
    • Year and Date
      2014-11-21
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      2014 Research-status Report
  • [Presentation] インピーダンスと起電力測定に基づくリチウムイオン電池の劣化と電圧応答の解析2014

    • Author(s)
      乾 義尚,松元 亮,桝田義久,坂本眞一,田中正志
    • Organizer
      電気学会電力技術・電力系統技術合同研究会
    • Place of Presentation
      大阪府立大学(大阪府堺市)
    • Year and Date
      2014-09-25
    • Related Report
      2014 Research-status Report
  • [Presentation] 等価回路とエントロピー変化の測定値を用いたリチウムイオン二次電池の発熱推定法2014

    • Author(s)
      桝田義久,乾 義尚,坂本眞一,田中正志
    • Organizer
      電気学会電力技術・電力系統技術合同研究会
    • Place of Presentation
      大阪府立大学(大阪府堺市)
    • Year and Date
      2014-09-25
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      2014 Research-status Report
  • [Presentation] インピーダンスと起電力の測定に基づくリチウムイオン二次電池の劣化プロセスの検討2014

    • Author(s)
      乾 義尚,松元 亮,池之上卓己,坂本眞一,田中正志
    • Organizer
      第30回エネルギーシステム・経済・環境コンファレンス
    • Place of Presentation
      東京都千代田区,砂防会館
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      2013 Research-status Report
  • [Presentation] 超音波照射したリチウムイオン二次電池の交流インピーダンス解析 ―電池の設置位置の違いによる反応抵抗の検討―2014

    • Author(s)
      松元 亮,坂本眞一,桝田義久,乾 義尚,池之上卓己
    • Organizer
      第61回応用物理学会春季学術講演会
    • Place of Presentation
      相模原市,青山学院大学相模原キャンパス
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      2013 Research-status Report
  • [Presentation] 等価回路とエントロピー変化の測定値を用いたリチウムイオン二次電池の発熱量の推定2014

    • Author(s)
      桝田義久,乾 義尚,池之上卓己,坂本眞一,田中正志
    • Organizer
      平成26年電気学会全国大会
    • Place of Presentation
      松山市,愛媛大学城北キャンパス
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      2013 Research-status Report
  • [Presentation] インピーダンスと起電力に基づくリチウムイオン電池の劣化プロセスと電圧応答の検討2014

    • Author(s)
      乾 義尚,松元 亮,中村直登,池之上卓己,坂本眞一,田中正志
    • Organizer
      第33回エネルギー資源学会研究発表会
    • Place of Presentation
      大阪市,大阪国際交流センター
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      2013 Research-status Report
  • [Presentation] 劣化度の異なるリチウムイオン二次電池を並列接続した組電池の劣化プロセスに関する検討2014

    • Author(s)
      伊藤俊介,綿引祥隆,田中正志,垣本直人,乾 義尚
    • Organizer
      第33回エネルギー資源学会研究発表会
    • Place of Presentation
      大阪市,大阪国際交流センター
    • Related Report
      2013 Research-status Report

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Published: 2014-07-25   Modified: 2019-07-29  

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