成果報告書詳細
管理番号20100000000109
タイトル*平成20年度中間年報 系統連系円滑化蓄電システム技術開発/要素技術開発/電力貯蔵用アドバンストLiイオン電池の研究開発
公開日2010/2/5
報告書年度2008 - 2008
委託先名株式会社日立製作所
プロジェクト番号P06004
部署名燃料電池・水素技術開発部 蓄電技術開発室
和文要約以下本編抜粋:1. 研究開発の内容及び成果等 [1]電池材料の開発(日立製作所)(1)正・負極材料の開発本年度は、正極材料の長寿命化に関して、酸化物被覆によるMn 溶出抑制効果について検討を進めた。被覆材料としては、AOx(A はMn 以外の元素)を選択し、被覆処理のスケールアップ手法の検討とMn 溶出抑制効果の検証を実施した。従来、数g バッチで表面改質していたプロセスを100gバッチに適用、被覆した材料を用いモデルセルを作製した。4.3V で電池を解体し、電極を電解液共存下で80℃・1 週間保存しMn 溶出抑制効果したところ、被覆していない材料と比較して、Mn 溶出量が60%低減した事を確認した(図1)。また、同材料を用い対極をLi としたモデルセルを作製し25℃・1CA の条件で充放電サイクル試験を実施した。その結果を図2 に示す。被覆膜厚を15nm とする事により、30 サイクル目における容量維持率が3%向上する事を確認した。
英文要約Title : Research and development of advanced lithium battery for electric power storage system(FY2006-FY2008)FY2008 Annual Report Hitachi, Ltd. 1. Development of materials for lithium batteries (1) Development of cathode and anode materials We have been concentrating on investigations of suppression of manganese dissolution with oxide coating on cathode materials from long-life perspectives. Lithium manganese spinel coated on AOx decreased manganese dissolution by 60% compared to bare materials when 4.3V charged cathodes were immersed for one week at 80℃. AOx-coated materials of about 15nm in thickness exhibited 3% larger capacity retention after 30th cycles at 25℃. 2. Investigation and evaluation of battery specification Adhesion improvement between graphite anode and current collector was studied. We clarified binder and electrode density had large impacts on adhesive strength. Adhesive strength of improved anode showed twice as much as conventional electrode. 0.8-Ah batteries exhibited 30% larger capacity retention after 700th cycles at 45℃. 3. Design and evaluation of unit cell We made 8-Ah batteries of lithium manganese spinel / amorphous carbon(SN1), hybrid cathode / amorphous carbon(SN2), lithium manganese spinel / hybrid anode(SN3), hybrid cathode / graphite(SN4). All batteries maintained over 70% of the initial capacity after 1600th cycles. We confirmed every specification met the criteria for battery life. Especially, hybrid cathode could improve both energy density and cycle-life. We made 100-Ah prototype batteries. They had the capacity of 87Ah and the energy density of 101Wh/kg. 4. Development of control system for battery We studied a battery state detect algorithm for battery control. By using environment developed in 2007, we modeled calculation for SOC estimation. We also designed BMC circuit. Number of main IC will be reduced. The function of the circuit is confirmed by using environment developed in 2007.
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