| 研究課題/領域番号 |
25420809
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 研究機関 | 兵庫県立大学 |
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研究代表者 |
前田 光治 兵庫県立大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (00264838)
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| 研究期間 (年度) |
2013-04-01 – 2018-03-31
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| キーワード | Battery / High Pressure / Crystallization / Electrolyte Solution / Lead-Acid Battery / Nickel-Hydrogen Battery |
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| 研究概要 |
鉛蓄電池に関して，プロトタイプの小型セルを製作し，高圧力下で充放電を行った．これまでの成果として，１）高圧力下(400MPa)で充放電できる装置を製作できたこと．２）鉛蓄電池の電極生成プロセスにおいて高圧力が生成速度向上に有効に作用すること．３）高圧力は，大気圧下の充放電に比べて数十倍の速度まで向上できることなどを明らかにしてきた．
また，ニッケル水素電池に関して，市販単４型二次電池（700mAh）を高圧力容器に設置できる容器とシステムに改良し，10MPa以下の高圧力で充放電特性を検討した．この場合，圧力媒体を水から圧縮窒素に変えて行った．充放電特性は，充放電繰り返し回数と充電効率の関係を測定し，電池の寿命まで計測した．大気圧下で3000mAの電流値で充放電をしたところ200回程度で二次電池としての機能が失われたが，1-5MPaの圧力ではその1.5倍以上の回数まで伸びることがわかった．
さらに，鉛蓄電池の充放電における電極状態の解析についても検討し，正極と負極のバランスが崩れることで電池の性能が劣化することを明らかにした．高圧力は，バランスを維持するために有効に作用することがわかった．
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
1: 当初の計画以上に進展している
理由
当初，計画していたニッケル水素二次電池用の高圧容器が比較的簡単に変更できること，圧力媒体を圧縮窒素に変更できたことで，実験作業が簡単になり，実際にニッケル水素電池の高圧力下の充放電実験が順調に試行できた．
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| 今後の研究の推進方策 |
鉛蓄電池では，高圧力下の充放電モデルを晶析モデルで再現できるようにすること，ニッケル水素電池の充放電と電極の活物質の状態解析など難しい課題についても取り組んでいきたい．
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| 次年度の研究費の使用計画 |
当初，新しい高圧容器を25年度中に納品する予定であったが，価格が少し多くなるため，次年度の納品でお願いすることとした．
26年度予算とあわせて，また，大学公費を含めて，新しい高圧容器の製作に関わる予算を確保する．
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