工学部 電気電子工学科

藤田洋司・河野昭彦 研究室

FUJITA Yoji & KONO Akihiko
LABORATORY

「蓄電技術リテラシー」:電池の動作を解析し効率的・安全に制御する技術に関する研究

電気自動車や家庭で電気を蓄える(蓄電)ためリチウムイオン電池(LIB)と呼ばれる大容量の高性能電池が使われ始め、将来的に鉄道、エレベータなど幅広い分野で LIBが導入されると考えられる。本研究室では、蓄電システムの基盤である電気工学の視点に立ちつつ電気化学理論をベースに電池の物理化学挙動を捉え、電池を安全・効率的に制御し使いこなす基盤技術の構築を目指す。

キーワード

  • 蓄電技術リテラシー
  • 蓄電デバイス
  • 充放電制御
  • 蓄電システム
  • 安全性・信頼性技術

研究紹介

RESEARCH

蓄電デバイスモデルに関する研究

研究内容

リチウムイオン電池や鉛蓄電池等の蓄電デバイスは、電子やイオンが関わる化学反応によって充放電を行う精密な化学反応器です。本研究では、各種蓄電デバイスの充放電動作をモデル化し電気回路の中での蓄電デバイスの動作を解析、最終的には蓄電デバイス充放電制御技術や蓄電システム設計技術への展開を狙っています。

蓄電デバイスの過渡応答解析に関する研究

研究内容

電気回路に接続された電池は基本的には直流電源として動作しますが、電池と接続する電気機器から様々な外乱(ノイズ等)を受けます。電池を安全効率的に使いこなすためにはノイズ等のパルス的信号に対して電池がどのように応答し、電池の劣化に繋がる可能性が無いか解析する必要があります。このため化学反応器である電池を等価回路で表現しその過渡応答を解析する方法を研究しています。

蓄電デバイスの安全性・信頼性評価技術に関する研究

研究内容

電池は様々な要因により劣化し信頼性の低下をまねきます。このため電池の劣化と安全性への影響を解析する基礎技術の研究を進めています。特に高電圧パルスや機器からのノイズを模擬した信号を電池に印加し電池の劣化状態を観察して、安全性評価試験を実施する実験技術について研究して行きます。

教員紹介

TEACHERS

藤田洋司  教授・博士(工学)

大阪府立四條畷高校出身

略歴

大阪大学工学部金属材料工学科卒。同大学大学院工学研究科博士前期(修士)課程(金属材料工学専攻)修了。三菱電機(株)入社、中央研究所、住環境システム研究センター、先端技術総合研究所に勤務。グループマネージャなどを経て2013年本学教授就任。

専門分野

専門:電気化学、リチウムイオン電池、燃料電池、安全性・信頼性技術
論文・著書:論文に「溶融炭酸塩型燃料電池の長寿命化及び劣化率低減に関する研究」「平板突起電極と平板電極間のコロナ放電によるオゾン生成特性」 、著書にHandbook of Fuel Cell Technology. Molten carbonate fuel cells and systems (MCFC), Durability(John Wiley & Sons, Inc)

横顔

ポジティブですね、といわれることがよくあります。物事を良い面から見る姿勢を大切にしたいと思っています。

趣味

散歩、自然観察

近況

金沢での暮らし、学生の皆さん、地元の人々・風土・文化との出会いを大切にしたいと考えています。会社生活の経験をいかしつつも、常に初心を忘れず学生の皆さん、多くの先輩方と共に、学習・研究に着実に実績を重ねたいと思います。

河野昭彦  准教授・博士(工学)

大分県日出暘谷高校出身

略歴

九州共立大学工学部電気工学科卒。同大学大学院工学研究科博士前期課程(電子情報工学専攻)修了。同大学大学院工学研究科博士後期課程(機械電子システム工学専攻)修了。本学特別研究員を経て、2012年本学講師就任。2018年現職。

専門分野

専門:リチウムイオン電池、電気二重層キャパシタ等の蓄電デバイスの物理
電子材料物性を専門としていましたが、現在は蓄電デバイスの物理モデル化、シミュレーション技術等の研究に注力しています。
論文・著書:高導電性透明酸化物薄膜の熱電子励起プラズマスパッタ法による形成と電子物性に関する研究(学位論文)ほか。
受賞:電気学会九州支部長賞(2004年)、応用物理学会九州支部学術講演会発表奨励賞(2005年)、第11回プラズマエレクトロニクス賞(2013年)
その他専門情報:応用物理学会北陸・信越支部 幹事(2012.4-2014.3)

横顔

健康のために、車通勤から徒歩通勤に変えました。車通勤の方が速いので効率は良いと思うのですが、徒歩通勤は落ち着いて考え事が出来るので質は良いような気がしています。いつまで継続できるかが課題です。

趣味

ドライブ、読書。未だにマニュアル車を好み、愛車のWRX STIでのドライブが何よりの気分転換になっています。

近況

これまで色々な分野の研究を行ってきましたが、根っこの部分で意外な共通点があることに驚くことが多々あります。偉大な先人たちが築いてこられた『普遍的な知』の威力を痛感するとともに、魅了されています。元々は生粋の実験屋でしたが、ここ最近は理論研究やシミュレーションの比重が高くなってきました。

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