リチウムイオン電池の劣化予測をエクセルで行う方法【ルート則による寿命予測】

リチウムイオン電池は高容量、高エネルギー密度、長寿命などの特徴があることから、スマホ、電気自動車、家庭用蓄電池など多くの製品に採用されています。

ただ、電気自動車の普及やスマホの機能の向上などの観点から、更なる長寿命化が求められているのも事実です。

現にリチウムイオン電池の研究開発の場面では、より長寿命な電池の研究開発が続けられています。

この研究の段階では、試作電池を作製し、各種試験(フロート試験やサイクル試験など)を行います。続いて、その評価結果を元に「劣化予測を実施」、解析結果を元に、次の試作電池を作製するという一連の流れによって電池の改良を行うのが一般的です。

どの工程も重要ですが、特に寿命予測を行う際には「どうデータを処理すればいいのかわからない」「解析結果が正しいのかわからない」ことも多く、経験者に聞かないと判断できないケースがあります。

なお、基本的にリチウムイオン電池の寿命予測としては「ルート則」というものを採用することが多いですが、意外にこの方法について書かれた文献は少ないです。エクセルで具体的な数値を用いてルート則を行っている文書はネット上、書籍でも私が知る限り見たことがないです

そこで、「今回数年以上に渡りリチウムイオン電池の研究開発経験があり、併せてルート則による劣化解析を数多く行った来た経歴がある」私がこのルート則のやり方に関するnoteを書かせていただきました。

このnoteでは「実際のデータ(架空)を用いてExcelで、ルート則によってリチウムイオン電池の劣化予測(容量)を行う方法」について解説しています。
(なお、理論的にはフロート試験にてルート則は成立すると考えられていますが、経験的にサイクル試験においてもルート則での寿命予測が成り立つことが知られています。そのためサイクル試験でもフロート試験でも、このルート則を適用して劣化予測を行うケースが多いです。)

また、こちらのnoteは解説のみ版ですが、エクセルデータ送付版も用意しましたので、エクセルデータも欲しい方はこちらのnoteも参考にしてみてください。


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