要旨

電動化商品の開発初期において，性能劣化シミュレーションモデルによるリチウムイオン電池の耐久性予測は重要な技術である．本検討では，性能劣化予測モデルを構築するプロセスに，品質工学で用いられる直交表を適用し，低コストで，高効率なモデル構築手法を検討した．その結果，放置耐久テストに対してはL16，サイクル耐久テストに対してはL27の直交表を用いた実験計画を適用すると良いことが分かった．また，テスト結果のフィッティングにより，放置の劣化係数をSOCと温度の２次線形式＋交互作用項で表現し，サイクルの劣化係数をSOC, ΔSOC，温度，充電電流，放電電流の１次線形式でモデル化することで，濃縮耐久試験結果を誤差1.3%と高精度にシミュレーションできることが分かった．本稿で論じるモデル構築手法は，従来手法である要因配置実験に必要なテスト量を58%削減しながら同等の精度が実現できており，実験効率の向上が見込まれることを確認した．

参考文献

1. （１） （独）新エネルギー・産業技術総合開発機構：二次電池技術開発ロードマップ2013, (2013)
2. （２） 富士経済：エネルギー・大型二次電池・材料の将来展望2021-電動自動車・車載電池分野編，(2021)
3. （３） 経済産業省：第１回蓄電池産業戦略検討官民協議会，資料３ 蓄電池産業の現状と課題について，(2021)
4. （４） Dunn, B., Kamath, H., Tarascon, J.-M.: Electrical energy storage for the grid: a battery of choices, Science, Vol. 334, Issue 6058, p. 928–935, (2011)
5. （５） Schmuch, R., Wagner, R., Hörpel, G., Placke, T., Winter, M.: Performance and cost of materials for lithium-based rechargeable automotive batteries, Nat. Energy, Vol. 3, Issue 4, p. 267–278, (2018)
6. （６） Waag, W., Fleischer, C., Sauer, D. U.: Critical review of the methods for monitoring of lithium-ion batteries in electric and hybrid vehicles, J. Power Sources, Vol. 258, p. 321–339, (2014)
7. （７） LoGrasso, J.: Meeting Customer Expectations: Life and Safety of Batteries in Hybrid & Electric Vehicles, Advanced Automotive Battery Conference, p. 2-5, (2011)
8. （８） 加我正，荒井洸，堀満央，冨永由騎：性能発現メカニズムに基づいたバッテリ性能の容量劣化推定モデル構築 第二報，第61回電池討論会，3A01， (2020)
9. （９） 冨永由騎：電気性能発現メカニズムに基づいたリチウムイオン電池性能の劣化推定モデルの構築，電気化学，第89巻，２号，p. 125-132, (2021)
10. （10） 田尾洋平，山手茂樹，尾崎哲也，稲益徳雄，吉田浩明，奥山良一：リチウムイオン二次電池用グラファイト負極上のSEI被膜の成長過程，GS Yuasa Technical Report, 第10巻，第２号，p. 8-15, (2013)

著者(所属)

• 大道 馨（先進パワーユニット・エネルギー研究所）
• 加我 正（先進パワーユニット・エネルギー研究所）
• 西村 拓海（先進パワーユニット・エネルギー研究所）
• 合田 直弥（先進パワーユニット・エネルギー研究所）
• 冨永 由騎（先進パワーユニット・エネルギー研究所）

掲載情報

Honda R&D Technical Review　Vol.35 収録 (31 - 37)

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引用情報