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リチウムイオン二次電池の劣化モードを考慮した非破壊の劣化評価・寿命推定手法の確立

研究課題

研究課題/領域番号 25420264
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 電力工学・電力変換・電気機器
研究機関滋賀県立大学

研究代表者

乾 義尚  滋賀県立大学, 工学部, 教授 (70168425)

研究分担者 池之上 卓己  京都大学, 大学院エネルギー科学研究科, 助教 (00633538)
田中 正志  茨城大学, 工学部, 講師 (40583985)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
2015年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2014年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2013年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
キーワード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
研究成果の概要

まず,リチウムイオン二次電池の劣化にともなう交流インピーダンス特性と起電力の変化を詳細に測定し,それらを電池劣化の定量評価指標として用いる,新しい電池劣化プロセス評価手法を提案した.この評価手法は電池の劣化を各劣化モードに分離して評価するため,劣化モードが多数関わる実際の劣化プロセスの詳細な劣化評価が可能となることを示した.さらに,各劣化モードについて劣化プロセスを詳細に評価し,モードごとにその温度依存性を明らかにした.以上より,劣化電池の簡便な特性推定および寿命推定手法の開発に向けての指針を示した.

報告書

(4件)
  • 2015 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2014 実施状況報告書
  • 2013 実施状況報告書
  • 研究成果

    (23件)

すべて 2016 2015 2014

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (21件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] 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

    • 著者名/発表者名
      乾 義尚,坂本眞一,田中正志
    • 雑誌名

      電気学会論文誌B分冊

      巻: 136

    • NAID

      130005160698

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Accurate and Versatile Simulation of Transient Voltage Profile of Lithium-ion Socondary Battery Employing Internal Equivalent Electric Circuit2015

    • 著者名/発表者名
      T. Tanaka, S. Ito, M. Muramatsu, T. Yamada, H. Kamiko, N. Kakimoto, Y. Inui
    • 雑誌名

      Applied Energy

      巻: 143 ページ: 200-210

    • DOI

      10.1016/j.apenergy.2015.01.028

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      夏原悠佑,平山智士,伊藤大輔,坂本眞一,乾 義尚,田中正志
    • 学会等名
      平成28年電気学会全国大会
    • 発表場所
      東北大学(宮城県仙台市)
    • 年月日
      2016-03-16
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      伊藤俊介,田中正志,乾 義尚
    • 学会等名
      平成28年電気学会全国大会
    • 発表場所
      東北大学(宮城県仙台市)
    • 年月日
      2016-03-16
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      伊藤俊介,田中正志,乾 義尚
    • 学会等名
      平成27年度電気学会東京支部茨城支所研究発表会
    • 発表場所
      日立シビックセンター(茨城県日立市)
    • 年月日
      2015-11-28
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      乾 義尚,桝田義久,坂本眞一,田中正志
    • 学会等名
      第56回電池討論会
    • 発表場所
      愛知県産業労働センター(愛知県名古屋市)
    • 年月日
      2015-11-11
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      伊藤俊介,田中正志,乾 義尚
    • 学会等名
      第56回電池討論会
    • 発表場所
      愛知県産業労働センター(愛知県名古屋市)
    • 年月日
      2015-11-11
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      前田 諒,乾 義尚,坂本眞一,田中正志
    • 学会等名
      電気学会電力技術・電力系統技術合同研究会
    • 発表場所
      東北大学(宮城県仙台市)
    • 年月日
      2015-09-16
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Study on Current Sharing and Degradation Progress of Parallel-connected Li-ion Secondary Batteries with Different Degradation Levels2015

    • 著者名/発表者名
      S. Ito, T. Tanka, Y. Yamamoto, Y. Watahiki, N. Kakimoto, Y. Inui
    • 学会等名
      International Conference on Electrical Engineering 2015
    • 発表場所
      Hong Kong (China)
    • 年月日
      2015-07-05
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      乾 義尚,桝田義久,坂本眞一,田中正志
    • 学会等名
      第34回エネルギー・資源学会研究発表会
    • 発表場所
      砂防会館(東京都千代田区)
    • 年月日
      2015-06-09
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      前田 諒,乾 義尚,坂本眞一,田中正志
    • 学会等名
      平成27年電気学会全国大会
    • 発表場所
      東京都市大学(東京都世田谷区)
    • 年月日
      2015-03-24
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      乾 義尚,桝田義久,坂本眞一,田中正志
    • 学会等名
      第31回エネルギーシステム・経済・環境コンファレンス
    • 発表場所
      砂防会館(東京都千代田区)
    • 年月日
      2015-01-27
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      伊藤俊介,山本義樹,綿引祥隆,田中正志,垣本直人,乾 義尚
    • 学会等名
      第31回エネルギーシステム・経済・環境コンファレンス
    • 発表場所
      砂防会館(東京都千代田区)
    • 年月日
      2015-01-27
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      伊藤俊介,山本義樹,綿引祥隆,田中正志,垣本直人,乾 義尚
    • 学会等名
      平成26年度電気学会東京支部茨城支所研究発表会
    • 発表場所
      日立シビックセンター(茨城県日立市)
    • 年月日
      2014-11-22
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      乾 義尚,松元 亮,桝田義久,坂本眞一,田中正志
    • 学会等名
      第55回電池討論会
    • 発表場所
      国立京都国際会館(京都府京都市)
    • 年月日
      2014-11-21
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      田中正志,伊藤俊介,山本義樹,垣本直人,乾 義尚
    • 学会等名
      第55回電池討論会
    • 発表場所
      国立京都国際会館(京都府京都市)
    • 年月日
      2014-11-21
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      乾 義尚,松元 亮,桝田義久,坂本眞一,田中正志
    • 学会等名
      電気学会電力技術・電力系統技術合同研究会
    • 発表場所
      大阪府立大学(大阪府堺市)
    • 年月日
      2014-09-25
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      桝田義久,乾 義尚,坂本眞一,田中正志
    • 学会等名
      電気学会電力技術・電力系統技術合同研究会
    • 発表場所
      大阪府立大学(大阪府堺市)
    • 年月日
      2014-09-25
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      乾 義尚,松元 亮,池之上卓己,坂本眞一,田中正志
    • 学会等名
      第30回エネルギーシステム・経済・環境コンファレンス
    • 発表場所
      東京都千代田区,砂防会館
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      松元 亮,坂本眞一,桝田義久,乾 義尚,池之上卓己
    • 学会等名
      第61回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      相模原市,青山学院大学相模原キャンパス
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      桝田義久,乾 義尚,池之上卓己,坂本眞一,田中正志
    • 学会等名
      平成26年電気学会全国大会
    • 発表場所
      松山市,愛媛大学城北キャンパス
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      乾 義尚,松元 亮,中村直登,池之上卓己,坂本眞一,田中正志
    • 学会等名
      第33回エネルギー資源学会研究発表会
    • 発表場所
      大阪市,大阪国際交流センター
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      伊藤俊介,綿引祥隆,田中正志,垣本直人,乾 義尚
    • 学会等名
      第33回エネルギー資源学会研究発表会
    • 発表場所
      大阪市,大阪国際交流センター
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書

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公開日: 2014-07-25   更新日: 2019-07-29  

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