DATABASE
論文・資料検索
詳細検索
  • 縮小
  • 拡大

記事詳細:Detailed Article

JARI Research Journal環境・エネルギー/Environment & Energy

資料名 / Title

JRJ20161203 研究速報
賛助会員限定PDF
賛助会員限定PDF

電気化学インピーダンス測定によるリチウムイオン電池における非破壊劣化解析の検討
Nondestructive Degradation Analysis of Lithium Ion Cells by Electrochemical Impedance Spectroscopy

松田 智行,安藤 慧佑,明神 正雄,今村 大地
Tomoyuki MATSUDA,Keisuke ANDO,Masao MYOJIN,Daichi IMAMURA

電動車両の動力源として利用されているリチウムイオン電池(LIB)の研究開発が広く行われている.LIBの課題の一つとして寿命(経時的な容量低下および内部抵抗の増大による出力の低下)があげられる.LIBの劣化は,充放電を繰り返すことにより劣化(サイクル劣化)するほか,放置することによっても劣化(保存劣化)することが知られており,その劣化メカニズムの把握や劣化状態診断技術の開発が進められている.劣化状態診断技術としては,非破壊で実施可能な充放電曲線の微分曲線解析や電気化学インピーダンススペクトル(EIS)解析が知られている.
 既報では,民生用途の18650型LIB(正極:三元系(LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2),負極:グラファイト)におけるサイクル劣化挙動について放電曲線の微分解析により,充電を開始する際の充電状態(SOC:State of Charge)により劣化傾向が異なることおよび容量低下は副反応に起因する正負極のずれにより生じることを明らかにした.本研究では,サイクル試験時のEIS解析により,試験条件が内部抵抗増大に及ぼす影響とその要因について評価を行った.さらに,EIS測定による劣化状態診断技術について検討を行ったので報告する.
Electrochemical impedance spectroscopic measurements during cycle life tests were conducted using commercial 18650-type lithium-ion cells. The Nyquist plots showed that a shift to higher resistance occurs at the test condition of higher temperature and the increase in arc largely occurs at the test condition of lower temperature and wider State-of-Charge (SOC) range. Equivalent circuit analyses of the spectra were performed, and the relationship of the increase in internal resistance against cumulative discharge capacity, and capacity retention was studied. The analyses showed that an increase in Ohmic resistance is accelerated by the test temperature, and an increase in charge-transfer resistance of cathode is accelerated at 0°C and a wide SOC range. Moreover, an increase in the sum of Ohmic resistance and the resistance component of the high frequency arc was suggested to have a relationship with capacity retention.

種別 / Article Type

JARI Research Journal

資料名 / Title

JRJ20161203 研究速報

発行年月 / Date of Issue

2016/12

分野 / Field

環境・エネルギー/Environment & Energy
ID:6906
 

▲ページトップへ