リチウムイオン電池の熱マネジメント技術【提携セミナー】

　　セミナー　　化学/素材　　リチウムイオン電池の熱マネジメント技術【提携セミナー】

開催日時	未定
担当講師	高岸洋一氏藤井明氏天野慎一氏髙瀨弘嗣氏
開催場所	未定
定員	未定
受講費	未定

★ 電池性能の改善やモデリングに向けたシミュレーション、解析技術を徹底解説！

リチウムイオン電池の熱マネジメント技術

【提携セミナー】

主催：株式会社技術情報協会

講座内容

１．リチウムイオン電池の熱シミュレーションモデルの開発
２．バッテリーの熱マネージメントにおける次数低減モデルの活用
３．車載用リチウムイオン電池の充放電による温度と膨張量の計測からシミュレーションモデルの開発ご紹介
４．バッテリマネジメントシステムとバッテリ温度の制御手法

習得できる知識

電池熱シミュレーションの理論的な基礎、計算方法、結果の解釈、シミュレーションの検証方法、実測との検証方法、など
３次元のシミュレーションと，そこから温度予測モデルを作成する方法論．また，その予測モデルの活用方法
リチウムイオン電池の発熱メカニズムとその影響
電池の温度と膨張量の測定技術
シミュレーションとモデル化の基礎知識とその利用法
電池技術における熱管理問題への対処法や改善策
熱と膨張シミュレーションを通じた電池性能改善の新たな視点やアプローチ方法
バッテリマネジメントシステムを安全に設計できる手法を習得することができる
当講座で習得した基礎技術を電動車や蓄電池などのリチウムイオンバッテリを搭載した製品開発に活用することができる

担当講師

【第１部】(株)コベルコ科研　計算科学センターモデルベース解析技術室　室長　博士(理学)　高岸洋一氏

【第２部】アンシス・ジャパン(株)　技術部　ソリューションスペシャリスト　博士(工学)　藤井明氏

【第３部】(株)JSOL　エンジニアリング事業本部　営業　天野慎一氏

【第４部】デルタテックラボラトリ　代表　髙瀨弘嗣氏

セミナープログラム（予定）

１．リチウムイオン電池の熱シミュレーションモデルの開発

(株)コベルコ科研　計算科学センターモデルベース解析技術室　室長　博士(理学)　高岸洋一氏

【講演概要】

本講座では、電池セルやモジュール、パックの発熱シミュレーションモデルついて、電気化学をはじめとする理論的な基礎、必要なパラメータ取得方法、モデリング方法や活用方法、結果の解釈までの一連のプロセスを、実例を交えて紹介します。また、その際ポイントとなるモデル検証や、シミュレーションで出来ること／出来ないことを整理し、モデリングの指針を優しく解説します。また、安全性試験データベースを用いた統計的モデリング、および試験やシミュレーションとの組み合わせ事例を合わせて紹介します。

【受講対象】

シミュレーション初心者、電池開発セル技術者／研究者、電池モジュール／パック設計技術者ほか

【受講後習得できること】

電池熱シミュレーションの理論的な基礎、計算方法、結果の解釈、シミュレーションの検証方法、実測との検証方法、など

1.二次電池シミュレーションとは
1-1 二次電池シミュレーションの種類と特徴
1-2 機械学習／深層学習モデリング

2.充放電・発熱特性シミュレーション
2-1 充放電・発熱特性シミュレーションの基礎
2-2 劣化現象と発熱モデリング方法
2-3 電池モジュール・パックへの展開
2-4 パラメータ取得とモデル検証

3.電池安全性シミュレーション
3-1 二次電池の安全性モデリングの基礎
3-2 電池セル／モジュールの安全性シミュレーション
3-3 電池パックの変形・圧壊シミュレーション
3-4 安全性試験データベースを用いた統計解析

【質疑応答】

２．バッテリーの熱マネージメントにおける次数低減モデルの活用

アンシス・ジャパン(株)　技術部　ソリューションスペシャリスト　博士(工学)　藤井明氏

【講座概要】

バッテリー設計において，充放電，劣化，熱暴走などに関連する熱マネージメントは重要な項目であり，温度予測に対して３次元の数値シミュレーションが活用されていますが，走行モードを模擬したような数十分に及ぶ時系列予測を多数実施するにはかなり大規模な計算が必要です．この課題を解決するために，３次元のシミュレーションモデルをもとに，高速に応答する予測モデル（次数低減モデル）を作成する技術の開発が進んでいます．ここではその次数低減モデルやそれを使ったシステムの評価例などを紹介します。

【受講対象】

バッテリーの熱マネージメントに関わられる方

【受講後、習得できること】

３次元のシミュレーションと，そこから温度予測モデルを作成する方法論．また，その予測モデルの活用方法

1.EV設計とバッテリーの熱マネージメント

2.バッテリーの３次元熱流れシミュレーションと次数低減モデル
2.1 電気化学反応を含むバッテリーの熱シミュレーション手法
2.2 バッテリーの劣化と熱マネージメント
2.3 次数低減モデルの考え方と適用方法

3.バッテリーモジュールの熱問題と次数低減モデル
3.1 バッテリーモジュールの３次元熱流れ解析
3.2 次数低減モデルの作成例
3.3 冷却流路を伴う次数低減モデルの作成例

4.EVのシステムシミュレーションとバッテリーの次数低減モデル

【質疑応答】

３．車載用リチウムイオン電池の充放電による温度と膨張量の計測からシミュレーションモデルの開発ご紹介

(株)JSOL　エンジニアリング事業本部　営業　天野慎一氏

【講座概要】

本研究はリチウムイオン電池の発熱問題に焦点を当て、その解析とシミュレーションによるモデル化を行います。まず、リチウムイオン電池の基本的な構造と動作原理を理解し、発熱が生じる具体的なメカニズムを把握します。
次に実験的手法と解析技術を用いて充放電による発熱および構造の膨張を具体的に評価します。これにより電池が充放電時にどの程度発熱、膨張するのかを定量的に評価します。
さらに、シミュレーションによりこれらの知見を統合し、より包括的な理解を得るための計算を行います。このモデル化により内部の温度や膨張による変形状態を予測することが可能となります。
本研究は、理論、実験、シミュレーションという３つの視点を統合してリチウムイオン電池の発熱問題に取り組むことです。これにより、電池技術の深化と社会的な要求に対応するために必要な情報を提供し、電池の発熱と膨張の影響による電池の経年劣化の対策に貢献します。

【受講対象】

リチウムイオン電池の製造・設計に関与するエンジニアや研究者
電池技術の深化に関心がある技術者や産業関係者
高度な電池技術について学びたい学生や研究者

【受講後、習得できること】

リチウムイオン電池の発熱メカニズムとその影響
電池の温度と膨張量の測定技術
シミュレーションとモデル化の基礎知識とその利用法
電池技術における熱管理問題への対処法や改善策
熱と膨張シミュレーションを通じた電池性能改善の新たな視点やアプローチ方法

1.序章
1.1 リチウムイオン電池の重要性と問題点
1.2 バッテリー寿命に対する関心
1.3 本研究の目的と手法

2.リチウムイオン電池の基本的な理論
2.1 リチウムイオン電池の構造と動作原理
2.2 発熱の原因となるメカニズム
2.3 発熱による問題とリスク

3.発熱解析の手法
3.1 熱解析の基本的な原理と手法
3.2 リチウムイオン電池発熱解析手法
3.3 使用したソフトウェア

4.温度測定のための実験設計と手順
4.1 実験目的と設計
4.2 実施した実験手順
4.3 実験の結果と観察

5.発熱シミュレーション
5.1 解析モデル形状
5.2 モデル化の手法と詳細
5.3 実験と解析の結果比較

6.充放電による膨張量の測定のための実験設計と手順
6.1 実験目的と設計
6.2 実施した実験手順
6.3 実験の結果と観察

7.構造膨張シミュレーション
7.1 解析モデル形状
7.2 モデル化の手法と詳細
7.3 実験と解析の結果比較

8.応用と改善の可能性
8.1 本研究の成果の実用的な応用
8.2 構造膨張シミュレーションによる内部の変形状態の予測
8.3 今後の研究

9.まとめ

【質疑応答】

４．バッテリマネジメントシステムとバッテリ温度の制御手法

デルタテックラボラトリ　代表　髙瀨弘嗣氏

【講座の趣旨】

本講座では初心者の方でも理解しやすいようにバッテリマネジメントシステムやセルモニターユニットを説明しながら、バッテリの熱発生メカニズムや冷却方法などを設計経験者の立場で説明します。初心者の方でもバッテリマネジメントシステムとバッテリ温度の制御手法を習得することができ、貴社製品へのリチウムイオンバッテリの搭載をご検討されている方には大変お勧めです。

【受講対象】