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セミナー概要

1. 東京都立大学 棟方裕一先生講演 (13:15～15:00)
「リチウムイオン電池の高度設計へ向けた微小計測技術の応用と展開」

リチウムイオン電池の用途は年々拡大しており、従来の小型電子機器に限らず、自動車やエネルギー貯蔵を担う大型の機器へも積極的に展開されています。エネルギーの有効活用は持続可能な社会の実現に不可欠であり、リチウムイオン電池が担う役割はますます重要になっています。世界の温室効果ガスの約20%は自動車からの排出であるため、特に自動車の電化、いわゆる電気自動車の普及は非常に重要な課題となっています。そのような要望に応えるためには、エネルギー密度だけでなく、より安全で長寿命なリチウムイオン電池を実現する必要があります。そのためには、電池材料の電気化学パラメータを正確に導出し、計算科学を併用した高度な電池設計が求められます。本講演では、「微小計測技術を応用した電気化学パラメータの導出と展開」を中心に、二酸化炭素の排出削減へ向けたリチウムイオン電池の高度設計を解説します。

■こんな方におすすめ
二酸化炭素の排出削減に興味のある方、環境デバイスとしての電池の役割を知りたい方、リチウムイオン電池に興味のある方、リチウムイオン電池の設計に取り組んでいる方

2. 計測エンジニアリングシステム株式会社(15:00～15:45)
「次世代電池設計のためのマルチフィジックスシミュレーション」

リチウムイオン電池を初めとする次世代電池では、その材料特性や内部で起こる多重物理現象が性能に関与します。著しい例として、副反応や膨張・収縮による性能低下を引き起こし、充放電における発熱は製品の安全性を低下させることが知られています。そのため、高性能かつ安全な電池を設計するために、電池内で起こる多重物理を定量評価することが求められます。電池の材料となる粒子の大きさはµm以下である一方、製品としてはcm以上のスケールであり、幅広いスケールで現象をとらえる必要があります。以上のことから、マルチスケールかつ多重物理解析が可能な、COMSOL Multiphysics®が有用です。 本講演では、実際にCOMSOL画面上で操作デモをしながら、電池のマルチフィジックス解析事例を紹介し、COMSOL Multiphysics®の有用性を示します。

■モデリングのデモ：３Dリチウムイオン電池のマルチフィジックスシミュレーション
・物理現象の可視化と放電曲線の評価
・材料特性の違いによる結果の比較
・電極粒子にかかる応力評価
・マルチスケールモデリング

■事例紹介
・電池の発熱評価
・副反応による電池の劣化
・その他の電池
・パワーデバイスの紹介 等

講師

棟方裕一 先生
2004年3月　大阪大学大学院工学研究科物質化学専攻 博士課程修了　博士（工学）
2004年4月～2008年3月　独立行政法人 科学技術振興機構　博士研究員
2008年4月～2008年8月　首都大学東京 都市環境学部　特任助教
2008年9月～2020年3月　首都大学東京 大学院都市環境科学研究科　助教
2020年4月～現在 東京都立大学(大学名称の変更) 大学院都市環境科学研究科　助教）

福川真
計測エンジニアリングシステム株式会社　技術部

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