構成および内容
第Ⅰ編
回収・リユース・リサイクルの動向
第1章 電池のリユース，リサイクルと開発事例 菅原 秀一
1 資源有効利用促進法（3R）ほか関係法令
1.1 資源・環境関係法の相互関係と機能
1.2 二次電池の3R と関連事項
1.3 電池のリユースとリサイクル，関係法令（国内）
1.4 リサイクルに関係する国内法全般
1.5 リチウムイオン電池の再利用について，電池工業会（BAJ）
1.6 自動車リサイクル法
1.7 自動車リサイクル法とリチウムイオン電池
1.8 電池サプライチェーン協議会（BASC）
1.9 HEV 電池の買取制度のスタート
1.10 リチウムイオン電池応用機器の回収と電池処理
1.11 応用機器類と二次電池の回収，リサイクルと再資源化
2 EU指令（RoHS，WEEE，電池指令とREACH）
2.1 EU指令，RoHS（特定有害物質使用制限），WEEE（電気電子廃棄物）とEU電池指令の概要
2.2 EU電池指令 全般
2.3 各国の登録化学品リスト（インベントリー）
2.4 リチウムイオン電池の化学物質の諸規制（海外）
2.5 REACH規制の項目（物質，調剤，成型品Article）
2.6 REACHの区分と各国インベントリの決定
2.7 REACHにおける対象物
3 廃棄とリサイクルに関する表示（マーキング）
3.1 資源有効利用促進法
3.2 電池工業会のマーキングガイドライン（1）
3.3 電池工業会のマーキングガイドライン（2）
3.4 ノートPC用交換電池のマーキング例
3.5 マーキング多国籍例
4 各社の開発事例
4.1 正極材の素原料 Co Ni，鉱石＞精錬＞・・＞合成
4.2 二，三元系正極材の合成と素原料コスト
4.3 参入企業の内訳とアクション
1. 自動車メーカー主導
2. 総合商社主導
3. 金属鉱山関係企業
4. セメント，鉄鋼など大型炉設備系企業
5. 大手総合化学企業
6. 国家レベルのプロジェクト
7. 異業種からの新規参入
4.4 廃電池ビジネス企業の動向
第2章 廃電池のリサイクル，元素資源と正極材合成のリンク 菅原 秀一
1 廃EV電池の発生経路と発生量試算
1.1 廃EV電池の発生ルートと諸課題
1.2 EV等の電池所要量と廃電池発生の試算
1.3 中国の使用済み車載電池の排出予想
1.4 使用済み廃電池数量
1.5 EV電池リサイクル量と電池生産量
1.6 電池（EVほか） リサイクル量と電池生産量の予測
1.7 EVなどの累積生産台数と総電池容量（推定）
1.8 2020 EVの販売動向，累積台数
1.9 xEVなどの過去（累積）生産台数（推定）
1.10 EV乗用，EVバスの電池容量kWh（中国）
2 正極材の組成と合成（前駆体と化学プロセス）
2.1 NMC三元，NCA二元正極材の合成
2.2 NMC三元系正極材の液相（バッチ）合成反応
2.3 NC二元系正極材，リチウム化と焼成ステップ
2.4 廃リチウムイオン電池正極層の処理例（1）
2.5 廃リチウムイオン電池正極層の処理例（2）
2.6 強カチオン交換樹脂によるLi 他の捕集
2.7 まとめ EV等の廃電池の処理と資源リサイクル
3 正極材合成と元素資源のリサイクル循環
3.1 廃電池処理のステップ（1）
3.2 廃電池処理のステップ（2）
3.3 廃リチウムイオン電池の処理方法（分類1）
3.4 廃リチウムイオン電池の処理方法（分類2）
4 電池GWhあたりの元素資源量（NMCxyz）
4.1 GWhあたり正負極材その他部材所要量（実際値）
4.2 GWh あたりLiとCoの所要量（実際値）
4.3 電池総量GWhに対するLi，Co，Mn所要量，NMC622（1）
4.4 電池総量GWhに対するLi，Co，Mn所要量，NMC622（2）
4.5 電池総量GWh あたりの重量（1,000kg／GWh）
4.6 電池GWhあたりの元素資源量，NMC三元系正極材
4.7 電池GWhあたりの元素資源量，算出過程と係数計算過程と数値データ
4.8 元素資源と素原料の重量比（グラフ）
4.9 元素資源と素原料の重量比（データ）
5 廃電池の放電処理の実例
5.1 安全性試験後の廃セルの処理
5.2 ラミネート型セルのガス膨張
5.3 集電箔の分極曲線（1M LiPF6 EC／DEC＝ 1:1vol）
5.4 廃電池無害化処理（1）
5.5 廃電池無害化処理（2）
5.6 放電処理後の負極，銅箔剥離
6 正極材の組成と電池の関係
6.1 NCA二元系の組成とmAh／g容量（データ）
6.2 三元系正極材の元素組成と表記
6.3 二元，三元系正極材の組成とトレンド
6.4 二元系正極材製品の特性事例
6.5 三元系正極材製品の特性事例
7 電池を構成する材料と部材（重量と体積）
7.1 120Ah，74Whセルの材料，部材の構成重量％
7.2 20Ah，74Whセルの材料，部材の構成体積％
7.3 GWhあたりの正負極材その他部材所要量パラメーター 電極面積cm2／Wh80（エネルギー設計），120（パワー設計）
8 追補
8.1 追補 2022/11時点
8.2 EVにおける正極材の変化とリサイクル，LFPの急進。
第3章 特許公開から見た廃電池処理技術と解析 菅原 秀一
1 国内公開特許と技術の動向
1.1 廃リチウムイオン電池処理関係の特許（有価物限定）
1.2 廃リチウムイオン電池処理関係の特許，全件数
1.3 特許公開件数（分野別，企業別グラフ）
1.4 廃電池の処理に関する特許公開件数（1）
1.5 廃電池の処理に関する特許公開件数（2）
2 （参考）特許分類の詳細
2.1 参考，主なプロセスと内容
2.2 廃電池の処理に関する特許分類（1） IPC
2.3 廃電池の処理に関する特許分類（2） IPC
2.4 廃電池の処理に関する特許分類（3） IPC
2.5 IPC H01M
2.6 IPC C22B
第Ⅱ編
電池のマネジメントと安全性・特性・寿命
第1章 バッテリマネジメントシステムの基礎 髙瀨 弘嗣
1 バッテリマネジメントシステムの構成と機能
1.1 バッテリマネジメントシステムの構成
1.2 バッテリマネジメントシステムの機能
1.3 充電率（SOC）の算出方法
1.4 健全度（SOH）の算出方法
1.5 充放電制御
1.6 バッテリ故障判定
2 バッテリマネジメントシステムの構成と機能
2.1 バッテリマネジメントシステムの構成
2.2 システム側電源との絶縁方法
2.3 セルモニターユニットの機能
2.4 セル電圧測定
2.5 セル温度測定
2.6 セルバランス制御
第2章 HEV/EVにおけるバッテリー/エネルギー・マネジメント技術 坂本 俊之
1 はじめに
2 太陽電池発電システムとの連携
3 おわりに
第3章 リチウムイオン電池の安全性・特性・寿命劣化 有馬 理仁
1 はじめに
2 リチウムイオン電池の安全性
2.1 機械的安全性
2.2 電気的安全性
2.3 環境安全性
3 リチウムイオン電池の特性
3.1 材料
3.2 電気化学的性能
3.3 発熱挙動
4 リチウムイオン電池の寿命劣化
4.1 容量劣化
4.2 出入力劣化
4.3 効率劣化
5 おわりに
第Ⅲ編
容量・インピーダンスの評価技術
第1章 高精度充放電容量測定法 山崎 温子，宮代 一
1 高精度充放電容量測定法の開発
1.1 計測システム（ハード面）
1.2 計測システム（ソフト面）
1.3 測定データの取り扱い
1.4 測定データの補正
2 高精度充放電容量測定法による測定結果の解釈
2.1 測定データの特性解析例
2.2 フロート試験
2.3 レート試験
3 おわりに
第2章 バッテリーマネジメントのためのインピーダンス測定 立花 和宏，伊藤 智博，皆川 真規
1 はじめに
1.1 モノの価値と保全
1.2 状態監視保全とマネージメント
2 電池の基礎とインピーダンス
2.1 バッテリーとセル
2.2 電池の起電力と内部抵抗
2.3 インピーダンスの概念
2.4 電池の構造とインピーダンス
2.5 材料物性値とインピーダンス
2.6 ボードプロットとコールコールプロット
3 電池の状態監視におけるインピーダンスの応用
3.1 インピーダンスの応用
3.2 電流センサー
3.3 組電池の電圧測定
3.4 AD変換とDA変換
3.5 電池の劣化とインピーダンス
3.6 能動的制御とGPSを使ったモニタリング
4 インピーダンスと数学
4.1 フーリエ変換の考え方
4.2 フーリエ変換とそのファミリー
4.3 離散変換とサンプリング
4.4 数式処理ソフトの活用
5 電池のモデル作成
5.1 電池の非線形性とインピーダンスの線形性
5.2 等価回路を使った古典的アプローチによる解釈
5.3 クラウドデータロガーとインピーダンスのビックデータ化
5.4 機械学習とビッグデータを活用したモデルの構築
6 まとめ
第Ⅳ編
劣化状態の診断技術
第1章 放電曲線解析によるリチウムイオン電池の劣化要因診断 本蔵 耕平
1 はじめに
2 放電曲線解析モデルについて
2.1 開回路電圧曲線の解析
2.2 内部抵抗曲線の解析
3 開回路電圧曲線と内部抵抗曲線の測定・解析方法
4 劣化診断への適用結果
4.1 三元系正極と非晶質炭素負極を用いた LIB
4.2 LCO正極と黒鉛負極を用いたLIB
4.3 三元系正極と黒鉛負極を用いたLIB
5 電池容量と内部抵抗の予測について
5.1 予測の手順
5.2 予測結果
6 おわりに
第2章 電池ライフサイクル管理における充電曲線解析技術の活用 森田 朋和
1 はじめに
2 リチウムイオン電池の運用中の課題と使用済み電池のリユース・リサイクル
2.1 使用中リチウムイオン電池の診断
2.2 市販リチウムイオン電池の種類
2.3 電池運用中の安全性低下メカニズム
3 充電曲線解析技術の特長とリユース電池の安全性評価
3.1 充電曲線解析の原理と特長
3.2 充電曲線解析を用いた電池安全性評価
3.3 電池リユースにおける充電曲線解析技術の活用
4 おわりに
第3章 過渡応答解析技術による電池の稼働時劣化診断 長岡 直人
1 はじめに
2 電池のオフライン診断と稼働時診断
3 過渡現象を用いた稼働時劣化診断
3.1 研究背景
3.2 等価回路
3.3 簡易稼働時診断
3.4 稼働時診断
3.4.1 手法1
3.4.2 手法2
3.4.3 内部電圧モデル簡略化
3.5 応用例
3.5.1 実測結果
3.5.2 実装例
4 おわりに
第4章 再エネ導入によるCO2削減コスト低減に向けた効率劣化診断技術 有馬 理仁
1 はじめに
2 リチウムイオン電池の効率劣化診断
2.1 充放電曲線モデル式
2.2 特性プロファイルの機械学習的推定
2.3 拡張カルマンフィルタ
2.4 充放電エネルギーの推定
3 クラウドバッテリーマネジメントにより想定される運用経済性向上効果
4 まとめ
