リチウムイオン二次電池の工学入門講座 ～電気化学、材料選択、セル設計と安全性を含む実用段階の特性評価・留意点等～

セミナー趣旨

　本講座では、実用リチウムイオン電池に関する基礎的なことがらを、主に工学的な側面から、
実務者として設計・製造と応用をする立場の方の役に立つように解説したい。現在の二次電池は、
殆ど全てがリチウムイオン電池である。このため多種多様な電池応用機器の、設計・製造・運用
・保守などに、相当レベルの知識とスキルが求められる。
　スマートフォンやノートＰＣの電池発火事故や、ＥＶにまつわるトラブルの多発。
これは何が悪いのか・・・やはり合理的なエンジニアリングの欠如が背景にあろう。
　本講座においては、電気化学的な基礎をスタートに、材料（正負極と電解質、電解液、
セパレータほか）、電池の構成と構造、充放電と基礎特性の把握、規格と安全性など一通りの
内容をカバーしたい。実用において重要となるコストの問題もふまえ講義する。
　特に今回は、”新たな高性能正負極材の製品電池への展開”として、特性は優れているが、
実用性に難点がある材料を、電池工学的に見て解説して行きたい。

受講対象・レベル

１．リチウムイオン電池の材料、部材の開発と営業と購買の担当者
２．各種の電池応用機器の設計、製造と営業と購買の担当者
３．上記の業務で特に品質保証や輸出、輸入に携わる方、
　受講者は特に、化学や電気の専門知識とは縁が無かった方を想定しており、
多少簡略化はしても、全容を理解していただく様に工夫している。

習得できる知識

　材料や部材の開発や販売、あるいは電池や応用機器の開発と営業しても、異業種の連続である。
その中で、基礎的な知識やそれに基づく、業界で通用する間違いの無い情報発信と判断力を
習得することは、業務の遂行に有効かつ不可欠である。

セミナープログラム

1. 電気化学的な基礎と応用
   1. 電池の電気化学
   2. 発電デバイスと蓄電デバイス
   3. ニカド、ニッケル水素とリチウムイオン
   4. 有機電解液と電解質
   5. ポリマー電解質と固体電解質
   6. 電解液と電解質の耐電圧（レドックスウインド)
   7. 集電箔など金属の電気化学挙動
   8. 界面現象（電気二重層とインピーダンス)
   9. 全固体リチウムイオン電池の電気化学
2. リチウムイオンの正・負極活物質、電極と電池機能
   1. 正極、負極と電解液、電解質
   2. 電極面積、目付量と電極密度
   3. 正極の容量、電圧と充放電挙動
   4. 負極の容量、電圧と充放電挙動
   5. 充放電、電極電位と端子電圧
   6. 充放電の進行とレート（時間率)
   7. 充放電効率と不可逆容量
   8. 正極、負極の選択とセルの容量
   9. ＳＥＩの形成と初充電ステップ
   10. 材料→設計→製造→組立→充放電→廃棄の各段階における留意点
   11. リチウムイオン電池の素原料と部材（ＧＷh容量あたりの所要量)3　セル（単電池)＞パック（組電池)＞モジュールの構成・構造と特性
   12. セルの外形、構造と大中小
   13. 電極端子、配置と相互接続
   14. セルのＡｈ容量（用途と最適化)
   15. パック、モジュール化
   16. 電圧Ｖ、容量Ａｈと容量Ｗｈ
   17. 付加回路と充放電制御
   18. 不均等充電と補正回路
3. リチウムイオン二次電池の製造・組立工程
   1. リチウムイオン電池製造工程の概要
   2. 電極板の欠陥と組立セルの欠陥
   3. 工程歩止まりと工場原価への影響
4. 実用電池の特性表示と検査・測定評価方法
   1. 定格値などの表示方法
   2. 充放電容量と比容量
   3. ＳＯＣ State of Charge
   4. 出力・入力特性と比出力
   5. 回生充電の動作とＳＯＣレンジ
   6. サイクル寿命と測定方法
   7. 温度と電池特性の変化と劣化
   8. 電池の発熱特性・メカニズム（充電時／放電時)〜どの部分が発熱するのか？
   9. 電池の発熱と冷却〜一般的な熱制御・熱対策手法〜
5. 二次電池の安全性と試験・規格
   1. セルの危険な状況
   2. 安全と危険、リスクとハザード
   3. 規格の概要（国内外、用途別)
   4. ＪＩＳと国内規格等
   5. ＵＬなどグローバルな規格類
   6. ＵＮの電池輸送基準
   7. ＥＶなど用途別の安全性規格
   8. ケミカルハザードと法規制
   9. 廃電池の3Ｒ、4Ｒ
   10. 電池の保管（条件等)について
6. リチウムイオン二次電池の市場・技術動向
   1. 応用分野　1　再生可能エネルギー蓄電
   2. 応用分野　2　ＥＶ、ＰＨＶなど自動車分野
   3. 応用分野　3　超小形カードセル（スマホ・携帯電話等)
   4. その他　全固体リチウムイオン電池の可能性など
7. 最近の高性能正負極材の可能性と”使いこなし”
   1. シリコン系負極材
   2. ＴｉＯ2系負極材
   3. ＮＭＣsyz正極材＜質疑応答＞

セミナー講師

泉化研（株） 代表 　菅原 秀一 先生

セミナー受講料

1名45,000円 + 税、(資料・昼食付)
＊1社2名以上同時申込の場合、1名につき35,000円 + 税
※消費税につきましては講習会開催日の税率にて課税致します。
＊学校法人割引；学生、教員のご参加は受講料50％割引。