リチウムイオン二次電池の構造と材料設計の考え方

～材料と構造と電池性能の関係性とは！？～

＜会場開催セミナー＞

講師

山形大学 学術研究院 准教授 博士（工学） 立花 和宏 氏

＊ 希望者は講師との名刺交換が可能です

日時・会場・受講料

●日時　2025年7月11日（金）　10:30-16:30 ※途中、お昼休みと小休憩を挟みます。
●会場　[東京・大井町]きゅりあん6階中会議室　→「セミナー会場へのアクセス」
●受講料　1名50,600円(税込（消費税10％）、資料付)
　＊1社2名以上同時申込の場合、1名につき39,600円
　　　　　 ＊学校法人割引；学生、教員のご参加は受講料50％割引。→「セミナー申込要領・手順」を確認下さい。

　●録音・撮影行為は固くお断り致します。
　●講義中の携帯電話の使用はご遠慮下さい。
　●講義中のパソコン使用は、講義の支障や他の方の迷惑となる場合がありますので、極力お控え下さい。
　　場合により、使用をお断りすることがございますので、予めご了承下さい。
　　＊ＰＣ実習講座を除きます。

■ セミナーお申込手順からセミナー当日の主な流れ　→

セミナーポイント

本講義ではリチウムイオン二次電池の理解や評価に必要な電気化学の基礎知識について解説する。
対面セミナーであることを活かし、デモなどを取り入れ、理解を深める。
次いでリチウムイオン二次電池の材料と構造が、電池性能にどのように関係していくのか現場の課題を共有しながら解説する。

■この講座を受講して習得できること：
・材料、構造、性能がそれぞれどのようにつながっているかの理解。
・基礎知識と応用のつながり。

セミナー内容

1 電池の動作原理と電気化学の基礎
　1-1 電池はどのように発達したか？－歴史的電池から実用電池まで－
　1-2 リチウムイオン二次電池の構造
　1-3 電気化学の三要素－アノード、カソード、電解質－
　1-4 電気の流れ方－金属、半導体、液体電解質、固体電解質－
　1-5 電池の起電力－電極界面と電極電位－
　1-6 電極反応と過電圧－電気分解反応と理論分解電圧－
　1-7 電池の放電容量と不可逆容量－電池容量とエネルギー密度－
　1-8 電池の内部抵抗と電圧降下－レート特性と脱炭素社会－
　1-9 電池の充電と放電－サイクル特性と安全性・信頼性－
　1-10 電池の耐過充電性－副反応と充電効率－

2 電池の評価と電気化学測定
　2-1 ビーカーセルによる部材特性の理解とコイン電池によるデバイス評価
　2-2 充放電曲線から読む放電容量と接触抵抗
　2-3 サイクリックボルタモグラムから読む放電容量と接触抵抗
　2-4 交流インピーダンス法による電解質の導電率
　2-5 電極スラリーの経時によるゲル化とインピーダンス測定によるポットライフ管理
　2-6 過充電による電解液分解と電極材料の膨張収縮・集電体からの剥離
　2-7 塗布ムラによる電極の凹凸からくる選択的電流集中と電解液の電気分解
　2-8 活物質の表面誘電率が炭素アンダーコートによる接触抵抗低減効果に及ぼす影響

3 材料から見た電池の構造設計と工程設計
　3-1 材料が同じでも電池性能は変わる？
　3-2 電極内に存在する材料同士の界面
　3-3 充電式電池に求められる材料と形状の可逆性
　3-4 スラリー塗工工程と乾燥工程による電極と導電ネットワークの形成
　3-5 過充電時におけるバインダー樹脂の挙動と炭素粒子界面破壊
　3-6 分散剤や界面活性剤の残存や異物と電池性能
　3-7 導電助剤と集電体との接触抵抗
　3-8 電極合材の電子抵抗と導電助剤の存在

4 リチウムイオン二次電池システムののマネジメント
　4-1 組電池としてのバッテリー－モノポーラ電極とバイポーラ電極－
　4-2 バッテリマネジメント－パワーエレクトロニクスとインターネット－
　4-3 バッテリーの熱管理と内部抵抗－組電池としてのエネルギー密度－

＜質疑応答＞