報告書番号

T98072

タイトル（和文）

リチウム二次電池の充放電サイクル寿命推定法の開発 -コバルト系リチウムイオン電池を用いた実験的検討-

タイトル（英文）

Cycle Life Estimation of Lithium Secondary Batteries using the Extrapolation Method and Accelerated-Aging Test

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

需要家端に設置する電池電力貯蔵装置に用いるリチウム二次電池の充放電サイクル寿命は、3500サイクルの長寿命を目標としている。開発される電池系の達成度を評価するための試験期間を短縮する目的で、短サイクル寿命より推定する寿命推定外挿法と充電率、放電率、充放電率、放電深度、運転温度を加速因子とする加速試験法の適用可能性を検討した。標準条件の短試験サイクル数から推定する場合、容量減少傾向の直線性と1×10-4/cyc以下の容量減少率を確認できれば1000サイクル以上の試験結果から高い確度での推定が可能となる。加速因子として充電率加速と温度加速が有望である。充電率加速では充電時の高電圧領域の劣化が加速に影響するため開発電池系の充電方法・条件により差が現れる。温度加速ではサイクル劣化の主反応が温度加速されると推定できるが、異なる材料系を用いた場合他の劣化反応が出現する可能性がある。

概要 （英文）

Lithium secondary batteries for home-use load leveling systems are required for the long life cycle of 3500 cyc. Time compression is an indispensable means to evaluate life cycles for a given testing period. Two techniques were experimentally investigated in order to identify the application for the evaluation test. One was the extrapolation method that used limited data obtained from the cycle operation under standard conditions. The other was the accelerated aging test that used the following five stress factors; charging rate, discharging rate, charging and discharging rate, depth-of-discharge and static thermal stress. In using the extrapolation method, it might be possible to more accurately estimate 3500 cyc from over 1000 cyc of data when the cycle performance has linearity and the capacity loss is under 1×10-4/cyc. The stress factors of both the charging rate and the static thermal stress were candidates with the high accelerating coefficients.The experience period in the high voltage range was considered to have an effect on cell degradation when operating at the high charging rate. The results of the static thermal stress test showed the acceleration of main degradation reaction due to the operational temperature. However it is possible that another degradation reactions may occur.

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