リチウムイオン二次電池の劣化因子・特性評価の基礎と応用～充放電特性の解析、劣化評価、インピーダンス測定、高速パルス測定、最新の関連技術など～

セミナー趣旨

　モバイル機器用途から、定置型蓄電、車などの大型用途まで、大きな市場の広がりを見せています。このために、リチウム二次電池の状態把握、安全性の確保がとても重要な開発課題になっています。
　そこで本セミナーでは、新規参入企業や新たに研究を始められた方、新たにリチウム二次電池の関連事業を担当することになった方、電池の全容を把握しなければならなくなった方などのために、電池反応の中身が分かるように、リチウム二次電池の特性評価、特に充放電曲線の解析、インピーダンス特性･評価について基礎からじっくりと解説します。最新の評価測定法や開発動向も紹介し、周辺の研究課題を明らかにします。　最初に、リチウム二次電池を理解する上で、少なくとも必要である基礎概念の解説を詳しく行います。次に、特性評価のために使用されている充電放電曲線、サイクリックボルタモグラム、パルス応答曲線の直流法の解説や、交流インピーダンス法の解説とその応答スペクトルの紹介も行います。電池特性の劣化原因やその改善法の紹介も行います。また、弊社で開発を行っているインピーダンスおよび高速パルス特性の“電池健康度診断”に関する科学・技術情報を紹介します。
　また、自社製品へのLIB電源の採用で困っている方のために、現状の汎用リチウム二次電池の基礎特性紹介と特徴、および劣化現象についても紹介します。さらに、あまり紹介されていないLIBの課題であるLi析出や取扱いの注意点に関しても解説します。講義終了後には、受講者の講演内容に関するご質問に可能な範囲で回答いたします。

受講対象・レベル

・リチウム二次電池（LIB）の材料開発や評価法の開発に関わる研究技術者
・リチウム二次電池に関する研究プロジェクト企画者やマネージャーの業務に活かすため、基礎知識と開発動向に
   ついての知見を得たいと考えている方
・電池メーカー、自動車メーカー、メンテナンスメーカーなどでLIBと関わっている技術者・研究者でLIBの全体を把握
   したい方
・自社製品へのLIB電源の採用でどのメーカーの電池にするか選択に困っている方
・そのほか本テーマに興味のある方なら、どなたでも受講可能です。

必要な予備知識

・大学1年次に学ぶ一般化学や物理化学の基礎知識
・大学1年次に学ぶ一般電気工学や電子工学の基礎知識

習得できる知識

・リチウムイオン二次電池の仕組み
・充放電特性の見方
・直流パルス応答の意味
・交流インピーダンス法から得られるスペクトルの意味
・電池状態把握の診断
・性能劣化とそのメカニズム
・トピックスとして各部材の最新開発動向
・汎用リチウムイオン電池の特徴
   など

セミナープログラム

第1章　はじめに
　1.1　汎用LIBの種類
　1.2　汎用LIBの市場
第2章　電池反応の基礎
　2.1　反応の基礎概念（従来の電気化学との相違性）　
　　a）酸化還元電位、ネルンストの式、電気二重層、出力電位、inert zone電位、ネルンスト式の適用
　　b）ガスー格子モデル（活物質間相互作用、トポケミカル反応）
　　c）活物質粒子の電極反応モデル
　2.2　活物質粒子の反応スキーム
　　a）LTO系
　　b）オリビン鉄系
　2.3　リチウムイオンの拡散過程と拡散係数
第3章　充放電特性
　3.1　充放電曲線（エネルギー密度、レート特性）
　3.2　差分曲線
　3.3　Butler-Volmer 式の適用
第4章　直流各種測定・評価法
　4.1　充放電曲線（エネルギー密度、レート特性）
　4.2　サイクリックボルタンメトリー
　4.3　パルス法
第5章 交流インピーダンス測定・評価法
　5.1　測定法
　　a）原理・特徴
　　b）評価モデル等価回路
　　c）粒子表面上膜（SEI）界面と解析用等価回路
　　d）擬似等価回路の各種パラメータ値
　5.2　インピーダンススペクトル（EIS）
　　a）EISの温度、およびSOC依存性
　　b）3D表示化
　　c）SOCとSOHの評価
　5.3　劣化度診断の適用
第6章　現在の汎用電池の特徴
　6.1　構成材料・物質
　6.2　充放電特性
　6.3　用途と適合・相性
第7章　電池の性能劣化とそのメカニズム
　7.1　特性の経時変化（1/2乗則）と容量減少
　7.2　劣化の諸因子
　7.3　組成分析と構造解析
第8章　劣化度・寿命予測の高速評価法
　8.1　OCV曲線とdV/dQ曲線
　8.2　カーブフィッティング
　8.3　Newmanモデル
　8.4　インピーダンス特性図示（Cole-Cole plot & Bode plot）
　8.5　評価用等価回路と時定数、Warburgインピーダンス特性の取扱い方（未解決？）
　8.6　機械学習法
　8.7　継続・再利用の仕分け方法（未解決？）
第9章　パルス測定・評価法
　9.1　測定法
　　a）原理・特徴
　　b）評価モデル等価回路
　　c）擬似等価回路の各種パラメータ値
　9.2　過渡応答（CP：Chronopotentiogram）
　　a）CPの温度、およびSOC依存性
　　b）3D表示化
　　c）SOC＆SOH＆温度の評価
　9.3　劣化度診断の高速化
第10章　界面化学と材料開発のトピックス
　10.1　界面制御、化学修飾、添加物
　10.2　正極、負極、電解質など
第11章　おわりに
　11.1　まとめ
　11.2　弊社の遂行プロジェクト、開発製品や受託事業の概要紹介
＜質疑応答＞

■ご講演中のキーワード：
・知っておくべき電気化学反応の基礎概念
・リチウムイオン電池の特徴、構成
・活物質粒子のレドックス反応と電流-電圧曲線応答
・リチウムイオンの拡散過程
・充・放電特性
・汎用リチウムイオン電池の特徴
・直流各種電気化学評価法の概要
・交流インピーダンス評価法
・高速パルス評価法
・性能劣化とそのメカニズム
・特性の劣化と安全性について
・トピックスとして各部材の最新開発動向
・高速劣化・寿命診断法の開発

＊途中、お昼休みや小休憩を挟みます。

セミナー講師

 小山 昇 先生   エンネット株式会社　代表取締役社長／研究開発部　工学博士　

セミナー受講料

【オンライン：見逃し視聴なし】：1名47,300円(税込（消費税10％）、資料付)
＊1社2名以上同時申込の場合、1名につき36,300円

【オンライン：見逃し視聴あり】：1名52,800円(税込（消費税10％）、資料付)
＊1社2名以上同時申込の場合、1名につき41,800円

＊学校法人割引；学生、教員のご参加は受講料50％割引

受講について

※本講座は、お手許のPCやタブレット等で受講できるオンラインセミナーです。

配布資料・講師への質問等について

• 配布資料は、印刷物を郵送で送付致します。
  お申込の際はお受け取り可能な住所をご記入ください。
  お申込みは4営業日前までを推奨します。
  それ以降でもお申込みはお受けしておりますが（開催1営業日前の12:00まで）、
  テキスト到着がセミナー後になる可能性がございます。
• 当日、可能な範囲で質疑応答も対応致します。
  （全ての質問にお答えできない可能性もございますので、予めご容赦ください。）
• 本講座で使用する資料や配信動画は著作物であり、
  無断での録音・録画・複写・転載・配布・上映・販売等を禁止致します。

下記ご確認の上、お申込み下さい

• PCもしくはタブレット・スマートフォンとネットワーク環境をご準備下さい。
• ご受講にあたり、環境の確認をお願いしております（20Mbbs以上の回線をご用意下さい）。
  各ご利用ツール別の動作確認の上、お申し込み下さい。
• 開催が近くなりましたら、当日の流れ及び視聴用のURL等をメールにてご連絡致します。

Zoomを使用したオンラインセミナーとなります

• ご受講にあたり、環境の確認をお願いしております。
  お手数ですが下記公式サイトからZoomが問題なく使えるかどうか、ご確認下さい。
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  ※Skype／Teams／LINEなど別のミーティングアプリが起動していると、Zoomでカメラ・マイクが使えない事があります。お手数ですがこれらのツールはいったん閉じてお試し下さい。
• Zoomアプリのインストール、Zoomへのサインアップをせずブラウザからの参加も可能です。
  ※一部のブラウザは音声（音声参加ができない）が聞こえない場合があります。
  　必ずテストサイトからチェック下さい。
  　対応ブラウザーについて(公式) ;
  　「コンピューターのオーディオに参加」に対応してないものは音声が聞こえません。

申込み時に（見逃し視聴有り）を選択された方は、見逃し視聴が可能です

• 開催5営業日以内に録画動画の配信を行います（一部、編集加工します）。
• 視聴可能期間は配信開始から1週間です。
  セミナーを復習したい方、当日の受講が難しい方、期間内であれば動画を何度も視聴できます。
  尚、閲覧用のURLはメールにてご連絡致します。
  ※万一、見逃し視聴の提供ができなくなった場合、
  （見逃し視聴有り）の方の受講料は（見逃し視聴無し）の受講料に準じますので、ご了承下さい。
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