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リチウムイオン電池は、その優れた特徴により民生用分野において需要が拡大しており、さらに、高エネルギー化、高性能化の進展とともに各種電気自動車(xEV)や電力貯蔵の基盤技術として社会インフラ構築にも欠かせないものとなってきた。
その一方、高エネルギー化に伴って、誤使用時など正常なプロセスから外れた場合に発熱や安全弁作動、さらには極めてまれなケースではあるが発火に至る事故が見られるようになった。リチウムイオン電池の応用分野が拡大するに伴い、電池の使用条件・使用環境は多岐にわたり、安全化技術の高度化がますます重要となっている。
本講演ではリチウムイオン電池の安全化技術という視点から、電池における種々の発熱要因、リチウムイオン電池材料・部品と安全機構、電池内部の自己発熱反応メカニズムと安全化施策等について解説する。
1.リチウムイオン電池の市場と課題
2.リチウムイオン電池の発熱要因と安全化機構
2-1 電池内部の自己発熱反応
・正・負極、電解液の発熱挙動
・電池誤使用時の発熱要因
2-2 現行電池の主な安全機構
3.高容量化・高出力化に必須な安全化技術
3-1 過充電時の発熱反応解析と対策
・過充電時の電圧変化・発熱挙動
・過充電過程で発生するガス
・過充電反応解析
・過充電耐性の向上
3-2 高温貯蔵時のガス発生反応解析と対策
・高温貯蔵時の電池膨れ
・高温貯蔵時に発生するガス
・電池膨れ対策
3-3 内部短絡時の発熱反応解析
・内部短絡が原因の事故例
・内部短絡時の発熱挙動解析
・内部短絡制御技術
3-4 LTO(チタン酸リチウム)系電池の安全化技術
・LTO系電池の発熱挙動
・LTO系電池の安全化技術
4.今後の展望
【質疑応答・名刺交換】