報告書番号

Q15006

タイトル（和文）

過充電および内部短絡模擬試験による各種リチウムイオン電池の安定性評価

タイトル（英文）

Stability evaluation of lithium-ion batteries by overcharge and simulated internal short-circuit test

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

リチウムイオン電池の安全性評価は定置用大型電池導入には不可欠な課題である。これまで各種安全性試験方法が提案されてきたが、多くの試験は、発火・発煙等の視覚的判断が多く、定量的な評価が難しかった。当所では、耐圧容器内で電池を強制破壊することにより、その圧力変化から電池の有する最大エネルギーを算出する装置を設計した。これまでの多くの試験では、電池のイベントは温度変化で解析を行ってきたが、当所では圧力を指標とすることにより、電池の変形、温度センサーの脱離等の影響が排除でき、定量的、かつ再現性のある試験が可能となった。各種リチウムイオン電池を過充電、および120%の過充電状態での釘刺しにより比較した。

概要 （英文）

Safety assessment of lithium-ion batteries are inevitable issue for the full-scale installation to the stationary use. While various kind of the safety tests have been proposed and tested, quantitative analysis of cells are not sufficiently accomplished yet because most of the proposed tests based on the visually detectable criteria such with or without fire/smoke. Here we proposed an innovative assessment of lithium-ion batteries in the forced destruction conditions based on the detection of the pressure change with events in a pressure-tight vessel. Different from the temperature analysis of cells, the detecting pressure demonstrate high reproducibility because the detecting pressure is independent on the cell deformation or destruction. We compared various kind of lithium-ion cell based on the assessment of overcharge and the blunt nail penetration at 120 % state of charge. The obtained results definitely indicated the character of the cathodes in the cell. We believe that proposed test procedure will be one of the quantitative analysis of the maximum event of the lithium-ion batteries.

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