リチウムイオン電池のための計算科学と安全性評価・劣化診断へのシミュレーション活用技術 <オンラインセミナー>

~ 計算科学の基礎と電池開発への応用例、Li電池の劣化機構と安全性評価、電池劣化・安全性シミュレーション技術 ~

・バッテリーを対象としたマルチフィジクスやシミュレーション技術を修得し、電池開発や安全性評価、劣化診断に活かすための講座!

・計算科学の基礎から、電池の劣化メカニズム、安全性試験方法、マルチスケール・マルチフィジックスモデリングを修得し、電池材料開発、電池パック設計や劣化診断、安全性評価に活かそう!

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・WEB会議システムの使い方がご不明の方は弊社でご説明いたしますのでお気軽にご相談ください。

講師の言葉

(第1部)

 近年の電子・原子レベルの計算科学シミュレーション技術の発展は目覚ましく、計算科学シミュレーションを今後、十分に活用できるかが、将来の企業における材料開発の成否を分ける重要な鍵になるとの認識が広がりつつあります。

 そこで本講演では、計算科学シミュレーション技術の中でも特に重要な分子動力学法、第一原理計算に焦点をあて、それらをリチウムイオン電池、固体高分子形燃料電池、固体酸化物形燃料電池に応用した材料設計の成功例を紹介します。さらに、今後の計算科学シミュレーションの展望として1)「マルチスケールシミュレーション技術」、2)「マルチフィジックスシミュレーション技術」、3)「スーパーコンピュータ」を活用した超大規模計算について紹介します。

 聴講者の方には、計算科学シミュレーションを、実際に応用可能であるか、どうすれば計算科学シミュレーションを有効に活用できるかの基礎を理解として頂けるものと考えています。

 なお、各聴講者の方々の質問にも、可能な時間範囲で回答する予定です。

 

(第2部:1)

 リチウムイオン二次電池はスマートフォンなどのモバイル機器から近年では電気自動車(EV)への適用が進められています。一方で劣化の抑制、安全性の向上が課題であり、長持ちさせる、安全に使用するための使いこなしが重要である。本セミナーでは二次電池の技術動向と劣化機構を紹介します。試作電池を用いたサイクル劣化、保存劣化、ハイレート充放電における反応分布、充放電に伴う電池の変形、圧力変化、充放電に伴う発熱の解析例を平易に解説します。安全性試験について実例を用いて平易にご紹介します。

(第2部:2)

 リチウムイオン二次電池の設計・評価を加速する為の、物理・化学・機械的な現象の数理モデル化とシミュレーション技術を紹介します。モデルベース開発(MBD)によるモジュール・パック設計から、各種劣化現象・Li析出のモデル化、内部短絡・安全性設計に関わる解析等、材料レベルからシステムレベルの解析例を網羅的に、平易に解説します。複雑な電池内部の現象も、理解できる言葉とイメージに置き換えた講習を致しますので、物理・化学の数理モデルから捉えられる電池内部現象~パックシステムで生じるばらつき現象等を平易に理解して頂けます。

セミナー詳細

開催日時
  • 2022年09月15日(木) 10:30 ~ 17:00
開催場所 オンラインセミナー
カテゴリー オンラインセミナー電気・機械・メカトロ・設備化学・環境・異物対策
受講対象者 ・自動車部品、機械、電子機器、医療機器、輸送機、搬送機、などバッテリーユーザー企業の技術者の方、電池開発に携わる技術者の方
予備知識 ・技術者、研究者の方であれば、特別な専門知識は特に必要ありません
修得知識 ・計算科学シミュレーションを、企業における電池材料の製品開発にどのように応用することができ、これまでにどのような成功例があるのかの知見
・将来的に、計算科学シミュレーションを、いかに企業における製品開発に役立たせることができるのかの道筋
・電池の劣化機構と評価方法の理解
・安全性評価方法の理解
・電池内部で生じている現象のイメージ把握
・劣化、安全性の設計・評価のポイント
・設計最適化シミュレーションの現状
プログラム

第1部 計算科学の基礎と電池への応用 (3時間)

 

1.計算科学の基礎

  (1).分子動力学法の基礎

  (2).第一原理計算の基礎

 

2.リチウムイオン電池への計算科学の応用

  (1).分子動力学法

  (2).第一原理計算

 

3.固体高分子形燃料電池への計算科学の応用

  (1).分子動力学法

  (2).第一原理計算

  (3).マルチスケールシミュレーション

 

4.固体酸化物形燃料電池への計算科学の応用

  (1).分子動力学法

  (2).マルチスケールシミュレーション

 

5.計算科学の今後の展望

  (1).マルチフィジックスシミュレーション

  (2).スーパーコンピュータを活用した超大規模計算

 

 

第2部(1) リチウムイオン二次電池の劣化機構解析、安全性評価 (1時間)

 

1.EV電池プロジェクト室のご紹介と二次電池への取り組み

  (1).電池評価、車両電動化評価の取り組み

 

2.リチウムイオン電池の技術動向

  (1).リチウムイオン電池の構成部材

  (2).リチウムイオン電池の反応機構

 

3.リチウムイオン電池の劣化機構

  (1).サイクル劣化機構解析

  (2).保存劣化機構解析

  (3).電極内の反応分布解析

  (4).電池セルの変形・圧力変化

  (5).電池セルの発熱と熱マネジメント試験

 

4.安全性試験

  (1).安全性試験センターのご紹介

  (2).安全性試験における発生ガス分析

  (3).電池セルの過充電試験 事例

  (4).電池セルの釘刺し試験 事例

  (5).電池モジュールの火炎暴露試験 事例

 

第2部(2) 電池劣化・安全性シミュレーションと電池パック特性予測の展開 (1時間)

 

1.計算科学センターの二次電池への取り組み

  (1).計算科学センターの取り組み

  (2).二次電池のマルチスケール・マルチフィジックスモデリング

 

2.電池セル/パック設計のためのシミュレーション技術

  (1).セル充放電特性の電気化学/等価回路モデリング

  (2).3次元モデルから等価回路モデルへの縮退と高精度システムモデル

  (3).車両システムシミュレーションと電池電気化学モデルの連成解析

 

3.電気化学モデルによる劣化現象のモデル化とSOH推定

  (1).分析データからの電極劣化現象の整理

  (2).電極微細構造レベルの劣化現象解析

  (3).セルレベルの劣化モデル化と寿命予測

  (4).モジュール・パックレベルの劣化ばらつきとLi析出の影響解析

 

4.発火・熱暴走のモデル化と安全性シミュレーション技術

  (1).内部短絡~発火現象に至る電気化学モデリング

  (2).釘刺・短絡過程のシミュレーション

  (3).圧壊・短絡過程シミュレーション

  (4).モジュール延焼/ガス流動と燃焼のシミュレーション

キーワード リチウムイオン電池 劣化機構 熱マネジメント試験 電池セル マルチスケール・マルチフィジックスモデリング セルレベル 電極微細構造レベル とLi析出 電気化学モデリング 分子動力学法 第一原理計算 スーパーコンピュータ
タグ リチウムイオン電池蓄電
受講料 一般 (1名):49,500円(税込)
同時複数申込の場合(1名):44,000円(税込)
会場
オンラインセミナー
本セミナーは、Web会議システムを使用したオンラインセミナーとして開催します。
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営業時間 月~金:9:00~17:00 / 定休日:土日・祝日