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廃棄リチウムイオン電池の健康状態分析および評価技術の研究進展
CAI Cheng
,
JIANG Wei
,
LI Hao
,
XU Chuan
,
SHAN Chen-xi
,
ZHENG Zhi-jun
,
DOI:
10.12452/j.fxcsxb.26011601
摘要
世界の電気自動車市場の爆発的な成長により、廃棄された電池のリサイクルは産業チェーンの安全確保と“ダブルカーボン”目標の達成における重要なポイントとなっている。「段階的な再利用優先、分解回収を最終手段とする」という階層的な原則は、電池のライフサイクル全体の価値を最大化するため、廃棄電池処理の主流ルートとなっている。電池の健康状態(SOH)評価は、このルートの正確な実現のための重要な前提条件である。SOHは電池容量保持率、内部抵抗及びサイクルの安定性を反映する重要な指標であり、廃棄電池の残存価値とリサイクルルートの選択を直接決定する。本論文では、段階的再利用を支える5つの主流な電池健康状態評価手法を体系的に整理した。充電状態(SOC)は電池の内部状態を定量的かつリアルタイムで評価可能であり、その性能を正確に推定するための重要な前提条件である。内部抵抗測定法はオンラインでの無損傷スクリーニングに適しており、適応カルマンフィルタなどのアルゴリズムにより耐ノイズ性能が効果的に向上される。容量劣化法は「ゴールドスタンダード」として段階的資格判定の正確な基準を提供し、容量増分曲線は劣化パターンの識別を支援する。モデル駆動法は数学的モデリングによりSOHを間接推定可能である。データ駆動法は機械学習に基づきデータ関連性を解析する。非破壊検査技術(特に超音波検査)は内部構造の変化を捉え、電気的手法の機理理解の欠点を補っている。研究はこれら5つの技術が相補的に優れており、廃棄電池の精密選別技術体系を構築し、段階的再利用の効率化と低炭素化を核心的に支援し、新エネルギー産業の資源循環促進に重要な意義を持つことを示している。
关键词
廃棄リチウムイオン電池;段階的再利用;健康状態;評価技術
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