リチウムイオン二次電池の過渡動作特性シミュレータの構築

2010 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19360129
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 電力工学・電気機器工学
• 研究機関: 滋賀県立大学 (2008-2010); 豊橋技術科学大学 (2007)
• 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: 荒木 拓人 横浜国立大学, 大学院・工学研究院, 准教授 (90378258) ; 桶 真一郎 豊橋技術科学大学, 工学部, 助教 (20362329) ; 坂本 眞一 滋賀県立大学, 工学部, 准教授 (40449509) ; 田中 正志 茨城大学, 工学部, 助教 (40583985)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2010
• キーワード: リチウムイオン二次電池 / 電圧過渡応答 / モデル化 / 交流インピーダンス / 等価回路 / 電力貯蔵 / ハイブリッド車

研究概要

まず,劣化していないリチウムイオン二次電池を対象として,種々の温度と充電状態のもとで交流インピーダンス特性を測定し,それを等価回路にフィッティングすることにより,等価回路の回路定数を決定し,劣化していない電池の過渡動作特性シミュレータを完成させた.次に,劣化も考慮したリチウムイオン二次電池の過渡動作特性シミュレータを完成させ,完成させたシミュレータによる計算結果をそれと対応する実験結果と比較することにより,本シミュレータは劣化電池に対しても十分な精度を有することを確認した.

研究成果

• [雑誌論文] 高出力タイプリチウムイオン二次電池のパルス充放電時の電圧応答シミュレーション (2011)
  • 著者名/発表者名: 田中正志, 乾義尚, 北村保彦, 朝倉章太
  • 雑誌名: 電気学会論文誌B分冊 131巻,2号 ページ: 231-237
  • 査読あり
• [雑誌論文] Management of DailyCharge Level Based on Weather Forecastfor a Photovoltaic/Diesel/ Battery Power System (2007)
  • 著者名/発表者名: I. Yusuf, Y. Kemmoku, Y. Inui, T.Sakakibara
  • 雑誌名: Journal of Japan Solar Energy Society Vol. 33, No. 5 ページ: 37-42
  • 査読あり
• [雑誌論文] Simulation of Temperature Distribution in Cylindrical and Prismatic Lithium-Ion Secondary Batteries (2007)
  • 著者名/発表者名: Y. Inui, Y. Kobayashi, Y. Watanabe, Y.Watase, Y.Kitamura
  • 雑誌名: Energy Conversion andManagement Vol. 48, No. 7 ページ: 2103-2109
  • 査読あり
• [学会発表] リチウムイオン二次電池の劣化を考慮した電圧過渡応答シミュレーションの検討 (2011)
  • 著者名/発表者名: 村松優彦, 中正志, 高木剛, 垣本直人, 乾義尚, 坂本眞一
  • 学会等名: 平成23年電気学会全国大会
  • 発表場所: 大阪大学(豊中市)
  • 年月日: 2011-03-16
• [学会発表] 劣化を考慮したリチウムイオン二次電池の電圧過渡応答の解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 田中正志, 村松優彦, 高木剛, 垣本直人, 乾義尚, 坂本眞一
  • 学会等名: 電気学会新エネルギー・環境研究会
  • 発表場所: 産業技術総合研究所(つくば市)
  • 年月日: 2011-03-10
• [学会発表] 定電流充放電サイクルにより劣化したリチウムイオン二次電池の過渡動作特性の数値解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 田中正志, 村松優彦, 高木剛, 垣本直人, 乾義尚, 坂本眞一
  • 学会等名: 平成22年度電気学会東京支部茨城支所研究発表会
  • 発表場所: 立市シビックセンター(日立市)
  • 年月日: 2010-11-14
• [学会発表] 定電流充放電サイクルにより劣化したリチウムイオン二次電池の電圧過渡応答解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 田中正志, 村松優彦, 高木剛, 垣本直人, 乾義尚, 坂本眞一
  • 学会等名: 第51回電池討論会
  • 発表場所: 愛知県産業労働センター(名古屋市)
  • 年月日: 2010-11-09
• [学会発表] リチウムイオン二次電池の劣化度の簡易測定法に関する検討 (2010)
  • 著者名/発表者名: 田中正志, 乾義尚
  • 学会等名: 平成22年電気学会電力・エネルギー部門大会
  • 発表場所: 九州大学(福岡市)
  • 年月日: 2010-09-03
• [学会発表] 定電流充放電サイクルにより劣化したリチウムイオン二次電池の電圧過渡応答の数値解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 田中正志, 村松優彦, 高木剛, 垣本直人, 乾義尚, 坂本眞一
  • 学会等名: 電気学会新エネルギー・環境研究会
  • 発表場所: 電気学会本部(東京都)
  • 年月日: 2010-08-26
• [学会発表] Studyon Equivalent Circuit of Lithium-Ion Secondary Battery Degraded by Constant Current and Intermittent Charge/Discharge Cycles (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Tanaka, S. Asakura, Y. Inui
  • 学会等名: International Conference on Electrical Engineering2010
  • 発表場所: パラダイスホテル(韓国釜山市)
  • 年月日: 2010-07-14
• [学会発表] リチウムイオン二次電池の定電流および間欠充放電による劣化前後の等価回路の検討 (2009)
  • 著者名/発表者名: 田中正志, 朝倉章太, 乾義尚
  • 学会等名: 電気学会新エネルギー・環境研究会
  • 発表場所: 長岡技術科学大学(長岡市)
  • 年月日: 2009-12-02
• [学会発表] リチウムイオン二次電池の間欠充放電サイクルによる劣化前後の等価回路の検討 (2009)
  • 著者名/発表者名: 田中正志, 朝倉章太, 乾義尚
  • 学会等名: 平成21年度電気関係学会東海支部連合大会
  • 発表場所: 愛知工業大学(瀬戸市)
  • 年月日: 2009-09-11
• [学会発表] 高出力型リチウムイオン二次電池のパルス充放電電流に対する電圧過渡応答解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 朝倉章太, 田中正志, 大河幸太, 乾義尚
  • 学会等名: 平成21年電気学会全国大会
  • 発表場所: 北海道大学(札幌市)
  • 年月日: 2009-03-19
• [学会発表] リチウムイオン二次電池のパルス充放電時の電圧過渡応答解析 (2008)
  • 著者名/発表者名: 朝倉章太, 田中正志, 大河幸太, 乾義尚
  • 学会等名: 第49回電池討論会
  • 発表場所: リーガロイヤルホテル堺(堺市)
  • 年月日: 2008-11-07
• [学会発表] リチウムイオン二次電池のパルス充放電電流に対する電圧過渡応答解析 (2008)
  • 著者名/発表者名: 朝倉章太, 田中正志, 大河幸太, 乾義尚
  • 学会等名: 電気学会新エネルギー・環境研究会
  • 発表場所: 長岡技術科学大学(長岡市)
  • 年月日: 2008-09-29
• [学会発表] リチウムイオン二次電池のパルス状の充放電電流に対する電圧過渡応答解析 (2008)
  • 著者名/発表者名: 朝倉章太, 田中正志, 大河幸太, 乾義尚
  • 学会等名: 平成20年度電気関係学会東海支部連合大会
  • 発表場所: 愛知県立大学(愛知県愛知郡長久手町)
  • 年月日: 2008-09-19
• [学会発表] 高出力型リチウムイオン二次電池の電圧過渡応答シミュレーション (2008)
  • 著者名/発表者名: 朝倉章太, 北村保彦, 道久隆幸, 乾義尚
  • 学会等名: 平成20年電気学会全国大会
  • 発表場所: 福岡工業大学(福岡市)
  • 年月日: 2008-03-21
• [学会発表] 高出力型リチウムイオン二次電池の充放電時の温度上昇解析 (2007)
  • 著者名/発表者名: 北村保彦, 小林善和, 朝倉章太, 乾義尚
  • 学会等名: 第48回電池討論会
  • 発表場所: 福岡国際会議場(福岡市)
  • 年月日: 2007-11-14
• [学会発表] 高出力型リチウムイオン二次電池の充放電時の温度上昇シミュレーション (2007)
  • 著者名/発表者名: 北村保彦, 小林善和, 朝倉章太, 乾義尚
  • 学会等名: 平成19年度電気関係学会東海支部連合大会
  • 発表場所: 信州大学(長野市)
  • 年月日: 2007-09-28
• [学会発表] Operation Method of Photovoltaic/Wind/Diesel/Battery Hybrid Power System Based on Next Day Weather Forecast (2007)
  • 著者名/発表者名: I. Yusuf, Y. Inui, T. Sakakibara
  • 学会等名: International Conference on Electrical Engineering 2007
  • 発表場所: 香港日航ホテル(香港市)
  • 年月日: 2007-07-10
• [図書] 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4章第6節の執筆を担当 (2011)
  • 著者名/発表者名: 菅原秀一, 乾義尚, 他著
  • 総ページ数: 237-246
  • 出版者: 技術情報協会
• [図書] インピーダンスの測定ノウハウとデータ解析の進め方,第5章第6節の執筆を担当 (2009)
  • 著者名/発表者名: 立花和宏監修, 乾義尚, 他著
  • 総ページ数: 196-202
  • 出版者: 技術情報協会