第1節 リチウムイオン電池の劣化症状発現機構と劣化状態診断技術
1.劣化症状発現機構
2.劣化状態診断技術
第2節 蓄電池の状態診断技術
1.劣化と測定の課題
1.1 Libの劣化とは
1.1.1 SOH(State of Health)の変化、容量劣化
1.1.2 出力劣化
1.1.3 システムによる見かけ上の残量 SOC(State of Charge)
1.1.4 システムによる見かけ上の劣化とCellリバランス
1.1.5 劣化に伴う容量の変化
1.1.6 劣化は予測できるのか
1.2 Lib-ESSの運用における課題
1.2.1 充放電量の測定における誤差
1.2.2 リセット方法
1.2.3 測定項目
2.状態診断技術の種類と用途
2.1 状態診断の目的と、Libを搭載状況による使い分け
2.1.1 状態診断技術の違い
2.1.2 小型Libやモビリティー用途における状態診断
2.1.3 大型定置用Lib-ESSにおける状態診断
3.状態診断技術、状態測定技術による貢献
3.1 状態診断技術の必要性と用途
3.1.1 状態診断による価値評価
3.1.2 履歴の管理から導き出せる価値
3.2 カスケード利用への発展
3.3 カスケード利用の価値
第3節 インピーダンスを用いた性能推定と劣化診断の技術
1.車載電池のインピーダンス
2.電池のインピーダンスの直接計測と解析
3.電池の劣化とインピーダンス
第4節 交流インピーダンス法によるリチウムイオンバッテリの劣化診断解析
1.リチウムイオンバッテリのACインピーダンス1)〜7)
2.SEI層を考慮したバッテリの電気的等価回路モデルとモデル計算
3.SEI層を考慮したバッテリの電気的等価回路のACインピーダンスシミュレーション
第5節 リチウムイオン電池の充電時の働きの可視化技術
1.充電時に起こっていること
1.1 LixFePO4における相分離
1.2 LixCo[Fe(CN)6]0.9における相分離
2.実験方法
2.1 LixCo[Fe(CN)6]0.9膜
2.2 光学セル
2.3 その場透過像
3.結果と考察
3.1 厚膜
3.2 薄膜
3.3 黒相割合の時間発展
3.4 考察-膜厚依存性の起源-
第6節 電池材料の表面分析におけるリチウム検出のためのLIBS手法
1.技術的な課題
2.新しいアプローチのLIBS
2.1 リチウムイオン二次電池 セパレータ上の金属異物
2.2 試料の深さプロファイル解析
2.3 清浄度分析ワークフローの改善
第7節 透過型電子顕微鏡によるリチウムイオン電池のオペランド観測
1.充放電過程における課題
1.1 リチウムイオン電池の正極材料
1.2 スピネル型リチウムマンガン酸化物の課題
2.オペランドTEM計測法
2.1 放電過程におけるリチウム分布変化
2.2 充放電過程における正極と電解質界面近傍の様子
2.3 充放電過程における正極内部の様子
第8節 バイモーダル原子間力顕微鏡による電極シート断面のナノ力学特性計測
1.バイモーダル原子間力顕微鏡による電極シート断面観察
1.1 ナノスケール力学特性計測
1.1.1 バイモーダル原子間力顕微鏡
1.1.2 解析
1.1.3 実験配置
1.1.4 コバルト酸リチウム正極シートを利用した断面観察の実証例
第9節 高速度X線透視とX線CTを用いたリチウムイオン電池内部短絡試験の高解像度内部状態解析
1.LIBの特性とその内部短絡試験
1.1 LIBのしくみと特性
1.2 内部短絡試験の目的、規格、種類
2.X線による内部観察
2.1 X線による透視とCTのしくみ
2.2 材質ごとのX線の透過しにくさ(線減弱係数)
3.LIBの釘刺し実験
3.1 実験用として用意したLIBの構成と材質
3.2 釘刺し試験装置と釘の材料
4.LIBの釘刺し試験の結果
第10節 リチウムイオン電池の非破壊劣化評価技術
1.X線分析
1.1 分析手法の特徴
1.2 放射光の利用
2.電極活物質の特定
2.1 XRF分析の結果
2.2 XRD分析の結果
2.3 XAFS分析の結果
3.非破壊劣化評価
3.1 評価手法
3.2 非破壊XRD測定結果
第11節 蓄電池内部電流密度分布映像化技術の開発
1.背景
2.蓄電池外部の磁場分布と電池内部電流密度の空間分布に関する解析的理論
3.高感度磁場分布映像化技術
4.測定事例
4.1 単層リチウムイオン電池 短絡箇所の映像化
4.2 充放電サイクルに伴う劣化箇所の映像化
第12節 二次電池電極内部の非破壊定量分析技術
1.コンプトン散乱法とその特徴
1.1 コンプトン散乱法
1.2 実電池の非破壊測定
1.3 軽元素の直接測定
2.コンプトン散乱実験
2.1 Sパラメータ解析法
3.市販のコイン型リチウム二次電池電極内の充放電におけるリチウム変化の非破壊定量分析
4.円筒型リチウムイオン電池電極内の不均一なリチウム反応分布の非破壊測定
第13節 リチウムイオン二次電池の金属異物混入による電気化学的内部短絡の検出
1.電池内における金属析出
1.1 試験セル
1.2 短絡試験
1.3 電子顕微鏡観察
1.4 サイクリックボルタンメトリー試験
2.電気化学インピーダンス分光法による短絡診断
2.1 インピーダンススペクトル
2.2 金属析出メカニズムの推定
第14節 リチウム電池のリアルタイム観察技術と金属Li析出、電池内反応の計測
1.観察方法
2.リチウム析出の観察
3.リチウム析出要因となるLi偏在
4.Li遍在の発生
5.見えないLi析出
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