リチウムイオン電池・全固体電池のマルチフィジックス解析技術の基礎と電池開発への活用法およびポイント ~1人1台PC実習付~

~ リチウムイオン電池の充放電特性、全固体電池の高出力化と容量密度、マルチフィジックス解析による電池の最適化設計法 ~

・電池内部でおきているマルチフィジックス現象を効率的に解析し、安全で高性能な電池開発に活かすための講座
・安全性・耐久性・出力密度向上のために不可欠なマルチフィジックス解析のノウハウを実習を通して実践的に修得するための特別セミナー!
・リチウムイオン電池の設計アプリの作成とその応用についても解説いたします
*PCは弊社でご用意いたします

講師の言葉

 現在、環境問題を背景に欧米を中心にガソリン車から電気自動車(EV)への移行が加速しています。爆発的な普及には蓄電池の性能向上が鍵になります。リチウムイオン二次電池ではコスト削減や安全性および耐久性・出力密度向上が急務となっています。これらの課題対策においてはシミュレーション技術が欠かせません。但し、電池内部では多孔質電極内化学種輸送・電極反応・伝熱(反応熱)・電場・構造などが複雑に相互作用するマルチフィジックス現象がおきており、シミュレーションが難しくなります。
 この講座では、リチウムイオン電池・全固体電池のマルチフィジックス解析技術を分かりやすく解説し、電気化学計算の基本理論からリチウムイオン電池・全固体電池の解析への応用まで、その計算原理が理解できるように工夫してあります。汎用マルチフィジックス解析ソフトウェアCOMSOL Multiphysicsの使用方法を丁寧に解説します。さらに、リチウムイオン電池の設計用アプリの作成方法も紹介します。本講座では、これからリチウムイオン電池・全固体電池の解析業務を始める方に修得いただきたい知識やノウハウについても解説します。

セミナー詳細

開催日時
  • 2018年10月25日(木) 10:30 ~ 17:30
開催場所 日本テクノセンター研修室
カテゴリー 電気・機械・メカトロ・設備
受講対象者 ・リチウムイオン電池・全固体電池の開発・設計業務に携わる方
・リチウムイオン電池・全固体電池の解析業務を始める方
・マルチフィジックス解析技術を学ばれる方
・汎用ソフトCOMSOL Multiphysicsを使用したい方
予備知識 ・電気化学の知識・リチウムイオン電池の知識があると理解が深まります
修得知識 ・リチウムイオン電池・全固体電池の充放電理論と性能要素の理解ができる
・リチウムイオン電池・全固体電池のマルチフィジックス解析技術の知識と設計のポイントを習得できる
・汎用ソフトCOMSOL Multiphysicsの使用方法を習得できる
プログラム

1.リチウムイオン電池の基本構成と性能要素
  (1).電池の構成
    a.正負極と活物質
    b.セパレータと電解質
  (2).電池の充放電特性
    a.電気化学反応と活性化エネルギー
    b.電池の分極
    c.内部抵抗
  (3).容量とエネルギー密度
    a.出力と充電時間
    b.重量エネルギー密度と体積エネルギー密度
  (4).充放電寿命
    a.劣化
    b.不動態化皮膜

2.全固体電池の特徴とその役割
  (1).全固体電池のタイプ
    a.バルク型全固体電池
    b.薄膜型全固体電池
  (2).固体電解質
    a.固体電解質の種類
      酸化物系固体電解質
    b.イオン移動抵抗
      粒子内のバルク抵抗
      粒子間の接触抵抗
    c.導電率
  (3).高出力化と容量密度

3.マルチフィジックス解析技術
  (1).標準電極電位とネルンストの式
  (2).電解質における質量保存式
    a.ネルンスト・プランクの式
    b.ネルンスト‐アインシュタインの式
    c.フィックの法則
      フィックの第1法則
      フィックの第2法則
  (3).電流密度の計算式
    a.1次/2次電流密度分布
    b.3次電流密度分布(ネルンスト・プランク)
  (4).電極の反応
    a.トポ化学反応とインターカレーション反応
    b.バトラー・ボルマーの式とリチウム挿入反応
    c.副反応と混合電位
    d.電気二重層
  (5).多孔質媒体における電流保存式と質量保存式
  (6).電極における電流保存式
  (7).インピーダンス法
  (8).充放電過程の制御と劣化の解析


4.シミュレーションの実践

    ~COMSOL Multiphysicsを用いたPC実習~
  (1).COMSOL Multiphysicsとは
    a.COMSOL Multiphysicsの特徴
    b.バッテリー&燃料電池モジュール
  (2).実践演習例:2次元リチウムイオン電池
  (3).実践演習例:全固体型リチウムイオン電池
      (講義の途中でも計算事例によるデモを実施)

5.電池開発への活用法
  (1).最適化設計法
    a.最適化問題と解析手法
      設計変数と目的関数
      拘束条件
      設計空間と初期条件
    b.COMSOL最適化モジュール
      勾配フリー法と勾配法
      リメッシング手法
      最適化計算例
  (2).リチウムイオン電池の設計アプリの作成とその応用
    a.COMSOLアプリケーションビルダー
    b.アプリケーションの開発環境
    c.設計アプリの作成手法
    d.電池開発への応用
  (3).実践演習例:電気化学インピーダンスに基づくリチウムイオン電池の設計
     ―最適化計算の実践
     ~COMSOL Multiphysicsを用いたPC実習~

キーワード マルチフィジックス解析 充放電特性 エネルギー密度 固体電解質 電流密度 ネルンスト・プランクの式 最適化設計 電気化学インピーダンス
タグ シミュレーション・解析リチウムイオン電池電池
受講料 一般 (1名):49,680円(税込)
同時複数申込の場合(1名):44,280円(税込)
会場
日本テクノセンター研修室
〒 163-0722 東京都新宿区西新宿2-7-1 小田急第一生命ビル(22階)
- JR「新宿駅」西口から徒歩10分
- 東京メトロ丸ノ内線「西新宿駅」から徒歩8分
- 都営大江戸線「都庁前駅」から徒歩5分
電話番号 : 03-5322-5888
FAX : 03-5322-5666
contact us contact us
各種お問い合わせは、お電話でも受け付けております。
03-5322-5888

営業時間 月~金:9:00~17:00 / 定休日:土日・祝日