本論文では、携帯型の電流型電気化学インピーダンス分光法（GEIS）テスターを開発し、高出力、高精度、広い周波数範囲での測定が可能であり、異なる状態のリチウム電池のGEIS測定に適しています。本装置は0〜5 Aの励起信号を精密に出力でき、12ビットのデジタル-アナログ変換（DAC）チップを用いて励起の大きさを調整し、100 kHz〜10 mHzの範囲内のインピーダンス信号を検出可能です。456080型リチウム電池のテストを行い、Gamry Reference 600+の結果と比較したところ、本装置で測定したインピーダンスモジュール値の相対誤差および絶対誤差は0.56％〜1.8％を超えませんでした。提案された電池健康状態（SOH）予測アルゴリズムを検証するため、本装置を用いてサンプル電池の実測を行い、異なる状態のリチウム電池のデータ486セットを取得しました。インピーダンススペクトルデータをXGBoostアルゴリズムの入力として使用することで、リチウム電池のSOHを正確に推定でき、平均誤差が小さく、安定性に優れています。本論文で開発したGEISテストシステムは、インピーダンススペクトルに基づくリアルタイムデータをより多く提供し、電池寿命予測に寄与し、より包括的な電池状態監視を実現します。

電流型電気化学インピーダンス分光; 電池健康状態予測; リチウムイオン電池; 極限勾配ブースティング