電極－電解液系における高電圧パルス印加時の現象解析

2015 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 15K05958
• Research Institution: Kanazawa Institute of Technology
• Principal Investigator: 藤田 洋司 金沢工業大学, 工学部, 教授 (40720222)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 小山 正人 金沢工業大学, 工学部, 教授 (30748744) ; 河野 昭彦 金沢工業大学, 工学部, 講師 (40597689) ; 漆畑 広明 金沢工業大学, 工学部, 教授 (40723367) ; 花岡 良一 金沢工業大学, 工学部, 教授 (90148148)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2018-03-31
• Keywords: 高電圧 / 電解液 / パルス信号 / 二次電池 / 多孔質電極

Outline of Annual Research Achievements

初年度、モデルセル考案・構築のための基礎となる技術の確立と、市販二次電池に対する高電圧パルス印可実験系の構築を行った。
(1)多孔質電極－イオン性キャリアを含む電解液系のモデルセルの考案
低露点のアルゴン雰囲気中で市販のリチウムイオン電池を安全に分解し、電極、セパレータを分離する一連の手順を確立した。これにより、モデルセル構築に必要な部材を安定的に得ることができるようになった。
(2)高電圧パルスに対する応答解析
立ち上がり時間が1μ秒程度、ピーク電圧が１kV以上のパルスの発生可能な実験系を、高電圧アンプとファンクションジェネレータを用いて構築し、実際にパルス発生を確認した。１μ秒以下のパルスを市販の小型電池に印可したところ、この周波数領域での電池のインピーダンスの上昇を示唆する結果が得られた。ただし、アース系のインダクタンスも問題となることがわかり、次年度以降も続けて、測定系の改良を行う。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

・実験系の構築：ほぼ順調
・モデルセルの構築：材料費が当初計画よりも40万円削減された影響で当初予定して
いた試作ができなくなった。これをカバーするために、小型の市販電池を用いて
高電圧パルス印可実験を進める。

Strategy for Future Research Activity

・実験系の構築：28年度、オシロスコープと、電流プローブを導入し、電流、電圧の
応答の計測を可能とする。さらに、アース系の整備に取り組み信頼性の高いデータ取得に取り組む。
・モデルセルの構築：小型の市販電池を用いた高電圧パルス印可実験を進める。一方で
可視化モデルセルの構築に取り組む。
・応答解析：過渡応答波形の取得とACインピーダンス測定を組み合わせ、高電圧パルスに対する応答を解析する。

Causes of Carryover

モデルセル作成のための費用を次年度に実行するようにしたため。

Expenditure Plan for Carryover Budget

モデルセル構築のためにその部材購入に使用する予定である。