| 講演名 | 2020-08-28 電気化学インピーダンス法と階層ベイズによるリチウムイオン二次電池の容量劣化量診断 中里 諒(電通大), 横川 慎二(電通大), |
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| 抄録(和) | 本研究では，使用方法や環境に強く影響を受けるリチウムイオン二次電池(Lithium-ion Battery; LiB)の容量劣化の進行原因の把握と劣化量の正確な診断を目的として，劣化メカニズムを考慮した充放電試験を実施し，容量劣化に寄与するストレスの交互作用，内部状態の解析，検証を行い，診断方法の提案を行う．初めに，18650型 LiBを用いて体系的な充放電試験を行い，容量劣化の統計的な解析から，サイクル劣化とカレンダー劣化の交互作用を確認した．次に，試験後のLiBについて電気化学インピーダンス法測定によって等価回路モデルを作成し，内部状態の変化と容量劣化の関連性を等価回路パラメータの変化から確認した．電極界面抵抗の変化と容量劣化との関係を検討した結果，本研究で用いたLiBにおいては，正極の電荷移動抵抗の増加が容量劣化に寄与することが示された．以上の結果に基づき，内部状態を考慮した劣化量診断モデルを提案する．使用中のLiBの容量劣化量を推定するために溶液抵抗，電荷移動抵抗を充放電波形の序盤の特徴から推定し，それらを用いて容量劣化量を診断する階層モデルとして提案する． |
| 抄録(英) | In this study, we propose a method of battery health diagnoses by the Hierarchical Bayesian model with the internal condition changes contributed by degradation. To understand the cause of capacity degradation on Lithium-ion Battery(LiB) affected greatly from the way to use and the environment, the charging/discharging experiment was performed considering degradation mechanisms. The interaction for the stress was analyzed statistically. Firstly, we performed a systematic charging/discharging experiment with 18650 LiB. From the statistical analysis of capacity degradation, the interaction between cycle degradation and calendar degradation was confirmed. Secondly, the equivalent circuit model of the LiB was estimated by the electrochemical impedance method. The relation between the internal condition changes and capacity degradation was observed by using the equivalent circuit model. From the relation between the changing and capacity degradation, we found charge transfer resistance increase of cathode contributes to capacity degradation. Based on these results, we estimate charge transfer resistance with the characters in the early stages of charging/discharging curves, we propose the Hierarchical Bayesian model that diagnoses the state of degradation. |
| キーワード(和) | リチウムイオン二次電池 / 劣化 / インピーダンス / 電荷移動抵抗 |
| キーワード(英) | LiB / Degradation / Impedance / Charge transfer resistance |
| 資料番号 | R2020-10,EMD2020-9,CPM2020-2,OPE2020-22,LQE2020-2 |
| 発行日 | 2020-08-21 (R, EMD, CPM, OPE, LQE) |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | R / LQE / OPE / CPM / EMD |
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| 開催期間 | 2020/8/28(から1日開催) |
| 開催地（和） | オンライン開催 |
| 開催地（英） | Online |
| テーマ（和） | 受光素子，変調器，光部品・電子デバイス実装・信頼性，及び一般 |
| テーマ（英） | |
| 委員長氏名（和） | 安里 彰(富士通) / 八坂 洋(東北大) / 中川 剛二(富士通) / 武山 真弓(北見工大) / 萓野 良樹(電通大) |
| 委員長氏名（英） | Akira Asato(Fujitsu) / Hiroshi Yasaka(Tohoku Univ.) / Goji Nakagawa(Fujitsu) / Mayumi Takeyama(Kitami Inst. of Tech.) / Yoshiki Kayano(Univ. of Electro-Comm.) |
| 副委員長氏名（和） | 土肥 正(広島大) / 梅沢 俊匡(NICT) / 石榑 祟明(慶大) / 中村 雄一(豊橋技科大) |
| 副委員長氏名（英） | Tadashi Dohi(Hiroshima Univ.) / Toshitada Umezawa(NICT) / Takaaki Ishigure(Keio Univ.) / Yuichi Nakamura(Toyohashi Univ. of Tech.) |
| 幹事氏名（和） | 田村 信幸(法政大) / 井上 真二(関西大) / 永井 正也(阪大) / 瀬川 徹(NTT) / 三浦 健太(群馬大) / 大道 浩児(フジクラ) / 中澤 日出樹(弘前大) / 上野 貴博(日本工大) |
| 幹事氏名（英） | Nobuyuki Tamura(Hosei Univ.) / Shinji Inoue(Kansai Univ.) / Masaya Nagai(Osaka Univ.) / Toru Segawa(NTT) / Kenta Miura(Gunma Univ.) / Koji Omichi(Fujikura) / Hideki Nakazawa(Hirosaki Univ.) / Takahiro Ueno(Nippon Inst. of Tech.) |
| 幹事補佐氏名（和） | 岡村 寛之(広島大) / 横川 慎二(電通大) / 藤田 和上(浜松ホトニクス) / 西山 伸彦(東工大) / 藤方 潤一(光電子融合基盤技術研究所) / 渡邉 俊夫(鹿児島大) / 木村 康男(東京工科大) / 寺迫 智昭(愛媛大) / 廣瀬 文彦(山形大) / 林 優一(奈良先端大) / 宮永 和明(富士通コンポーネント) |
| 幹事補佐氏名（英） | Hiroyuki Okamura(Hiroshima Univ.) / Shinji Yokogawa(Univ. of Electro-Comm.) / Kazuue Fujita(Hamamatsu) / Nobuhiko Nishiyama(Tokyo Inst. of Tech.) / Junichi Fujikata(PETRA) / Toshio Watanabe(Kagoshima Univ.) / Yasuo Kimura(Tokyo Univ. of Tech.) / Tomoaki Terasako(Ehime Univ.) / Fumihiko Hirose(Yamagata Univ.) / Yuichi Hayashi(ＮＡＩＳＴ) / Kazuaki Miyanaga(Fujitsu Component) |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Technical Committee on Reliability / Technical Committee on Lasers and Quantum Electronics / Technical Committee on OptoElectronics / Technical Committee on Component Parts and Materials / Technical Committee on Electromechanical Devices |
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| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | 電気化学インピーダンス法と階層ベイズによるリチウムイオン二次電池の容量劣化量診断 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | A capacity degradation diagnosis of Lithium-ion Battery with Electrochemical Impedance method and Hierarchical Bayesian |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | リチウムイオン二次電池 / LiB |
| キーワード(2)（和/英） | 劣化 / Degradation |
| キーワード(3)（和/英） | インピーダンス / Impedance |
| キーワード(4)（和/英） | 電荷移動抵抗 / Charge transfer resistance |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 中里 諒 / Ryo Nakazato |
| 第 1 著者 所属（和/英） | 電気通信大学(略称：電通大) The University of Electro-communications(略称：UEC) |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 横川 慎二 / Shinji Yokogawa |
| 第 2 著者 所属（和/英） | 電気通信大学(略称：電通大) The University of Electro-communications(略称：UEC) |
| 発表年月日 | 2020-08-28 |
| 資料番号 | R2020-10,EMD2020-9,CPM2020-2,OPE2020-22,LQE2020-2 |
| 巻番号（vol） | vol.120 |
| 号番号（no） | R-143,EMD-144,CPM-145,OPE-146,LQE-147 |
| ページ範囲 | pp.5-10(R), pp.5-10(EMD), pp.5-10(CPM), pp.5-10(OPE), pp.5-10(LQE), |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2020-08-21 (R, EMD, CPM, OPE, LQE) |