角型リチウムイオン二次電池の急速充放電時の発熱挙動

カテゴリ: 部門大会

論文No: 57

グループ名: 【B】平成17年電気学会電力・エネルギー部門大会講演論文集

発行日: 2005/08/10

タイトル(英語): Thermal Behavior of Prismatic Lithium-Ion Battery during Rapid Charge and Discharge Cycles

著者名: 荒木 拓人(豊橋技術科学大学),若原 健二(豊橋技術科学大学),福田 健一(豊橋技術科学大学),大森吉剛 (豊橋技術科学大学),恩田 和夫(豊橋技術科学大学)

著者名(英語): Takuto Araki(Toyohasi University of Technology),Kenji Wakahara(Toyohasi University of Technology),Kenichi Fukuda(Toyohasi University of Technology),Yoshitake Ohmori(Toyohasi University of Technology),Kazuo Onda(Toyohasi University of Technology)

キーワード: リチウムイオン二時電池|過電圧抵抗|エントロピー変化|急速充放電|2次元発熱挙動モデル|Lithium-ion secondary battery|overpotential resistance|entropy change|rapid charge and discharge cycles|| two-dimensional thermal behavior model

要約(日本語): 市販の角型リチウムイオン二次電池を用い、発熱因子である過電圧抵抗、電池のエントロピー変化、熱伝達率、比熱を測定した。エントロピー変化は開回路電圧の温度変化から求めた。充放電時の電池表面の温度分布をサーモトレーサを用いて測定した。電池の中央付近で温度がやや高く、周縁部で比較的温度が低いことが判ったが、その最大温度差は1℃前後と大きくなかった。また、全体的に充電時の温度上昇が放電時に比べると小さい。特に低率充電開始直後には測定開始時の温度を下回るなど差が大きく、充電時には負のエントロピー変化が吸熱に働き、過電圧抵抗による発熱を押さえている。一方、放電時には30℃近い大きな温度上昇が観察されたが、2Cまででは、SOC=0.75付近で温度が一度下降している。これは、SOC=0.8付近において、エントロピー変化が正となっている事に対応している。リチウムイオン電池の発熱挙動モデル2次元に拡張し、測定したパラメーターを組み込み数値解析を行った。上記のような特徴的な温度変化挙動を含めて、解析結果と実験結果は良く一致し、本解析法の小型角型電池の熱挙動予測に対する有効性が確認できた。

PDFファイルサイズ: 4,952 Kバイト