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2017 年度 実績報告書

システム安全としてのリチウムイオン電池の安全設計手法の構築

研究課題

研究課題/領域番号 15K12469
研究機関東京大学

研究代表者

平尾 雅彦  東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (80282573)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
キーワードシステム安全 / 製品安全設計 / リチウムイオン電池 / ライフサイクル / フォルトツリー解析
研究実績の概要

前年度に続き、リチウムイオン電池(以下LIB)事故の特徴を特定するために事故情報の分析を行い、2つの課題を明らかにした。(1)LIBは、使用時も事故時も多くの化学反応を伴い、複雑なメカニズムをもつため、各事故要因に対し安全対策を提案する必要がある。(2)LIBは、電池製造者、製品製造者、使用者が異なるというステークホルダー間の複雑性をもつため、各ステークホルダーの安全対策行動を明確にする必要がある。
課題(1)について、各事故要因に対し安全対策を提案するため、フォルトツリー解析(FTA)により事故発生条件の特定を行った。安全対策はFTA図上で各事象に対し次のように対策を提示することができる。(1)条件を追加し、事象が発生しても上流で防護する。セパレータの強度を上げ、短絡しないようにする。(2)事象そのものの発生を防ぐ。例えば、リコールにより不具合製品の使用を停止する。
課題(2)について、ステークホルダーの安全対策行動を明確にするため、制御構造図を導入した。制御構造図は、システム内の機器、組織、環境を要素とし、要素間の相互作用として制御行動と情報を示すものである。安全対策に必要な行動には次の2通りがある。(1)既存の相互作用を強化する。例えば、消費者が事故通報を確実にするため、行政や製造事業者が消費者に事故通報制度を周知する。(2)新規の相互作用を構築する。例えば、リコール情報を確実に伝えるために、製造事業者が消費者を介さず、IoT技術を応用し製品に直接リコール情報を表示する技術が提示される。
以上のように、FTAと制御構造図の分析を統合し、LIBの安全設計支援手法を構築した。FTAで安全対策を提案し、制御構造図で必要な行動と実施者を提案することができ、制御構造図で提案された行動をFTAに導入することで安全対策を分析できる。
研究成果を化学工学会第83年会で発表した。

  • 研究成果

    (1件)

すべて 2018

すべて 学会発表 (1件)

  • [学会発表] ライフサイクルを考慮したリチウムイオン電池の安全設計支援手法2018

    • 著者名/発表者名
      山西 智紀, 天沢 逸里, 杉山 弘和, 平尾 雅彦
    • 学会等名
      化学工学会第83年会

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公開日: 2018-12-17  

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