報告書番号

T73

タイトル（和文）

リチウムイオン二次電池の劣化診断解析法の開発

タイトル（英文）

Analysis technique for Estimating the Degradation Factors of Li-ion Secondary Battery

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

充放電サイクル経過に伴うリチウムイオン二次電池の劣化を診断する方法として、電池を解体して診断する方法と非破壊で診断する方法を検討した。前者は、電池内に発生した微量分解ガスを分析する方法、およびサイクルに伴う単極電位と電池内部温度を同時に測定する方法から成る。これら方法を用いることにより、電解液の分解反応機構の解明および電池電圧、単極電位、電池内部温度、熱量の挙動解析ができることを示した。後者は熱量測定解析法、インピーダンス挙動解析法、サイクルデーターから解析可能な一次微分解析法(dQ/dV)および電池電圧／時間解析法(V-T)から成る。これら方法では活物質の劣化および抵抗成分を正極／負極に分離して評価できるため、サイクル経過における劣化を診断する方法として有効であることがわかった。開発した劣化診断法を併用することにより、電池容量低下原因の全貌を明らかにすることができる。

概要 （英文）

As an analysis technique for diagnosing the degradation factors of lithium-ion batteries with charge/discharge cycle progress, the following methods were investigated : (a) diagnosis by battery disassembly and (b) non-disassembly diagnosis method. The former consists of a method for analyzing trace amounts of generated gas in the battery, and a method for simultaeous measurement of single electrode potential and battery internal temperature with cycling. By using these methods, solution of electrolyte decomposition mechanism, behavior analysis of battery voltage, single electrode potential, and heat quantity with cycling are available. The latter consists of calorimetry analysis, impedance analysis, first derivation analysis (dQ/dV) and voltage/time analysis (V-T) which are analyzable from the cycle data. It is possible to segregate the degree of degraded cathode/anode active material and increase of resistance component into cathode and anode electrodes by using these methods. The methods were proven to be effective as methods for diagnosing the degradation in the cycle process. Combinations of developed degradation diagnosis methods are possible to clarify the entire aspect of battery capacity reducing causes.

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