リチウムイオン二次電池の劣化解析

概要


リチウムイオン電池では充放電サイクルにより、電池容量の低下や正・負各電極の抵抗増加などの劣化が起こる。

劣化解析では使用されている材料の特定に加え、劣化前後における材料の組成や形態変化、変質生成物の増加、LiやCoなどの化学状態の変化を調べることで、電池の容量低下や抵抗増加の要因について総合的に考察する。



分析例　保存試験前後の電解液ガスクロマトグラフ分析


  • ガスクロマトグラフにより電解液の分析を行った結果、保存試験後に電解質、添加剤の減量が確認された
  • 微小ピークをGC/MSにより解析した結果、フルオロホスホン酸ジエチルと推定された
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分析例　保存試験前後での電極表面のSEM観察とXPS分析


  • 保存試験前後の負極表面をSEM観察した結果、堆積物の増加が確認された
  • XPS分析により、LiPF6 の比率の減少とリン酸塩（ LiPFxOy や P2O5 等）の増加が確認された
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