左図はサイクル劣化モデルの模式図です。正極はNi, Mn, Coの3元系、負極はカーボンを想定しています。
サイクルが進むに従って、正極活物質表面の構造転移相(Cubic相)が徐々に内側へ進行します。一方、負極活物質表面では溶媒の分解反応により不働態SEI膜が成長する様子をモデル化します。
シミュレーション結果と弊社試作電池(2極式セル)による実測結果の比較を下図に示します。
下図(a)の1、50、100サイクル後の放電曲線、(b)の電池容量とサイクル数の関係ともに、実測の傾向を良好に再現していることが分かります。
また、下図(c)に示すように正極・負極それぞれの劣化寄与を分離して解析することが出来るのが、本モデルの大きな特徴です。
サイクル後の正極・負極活物質の物理解析によると、それぞれ相転移層・SEI層の成長が見られたことから、本劣化モデルは妥当であると考えられます。 |