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リチウムイオン電池

材料開発から生産工程改善まで、リチウムイオン電池の開発を分析でトータルに支援します。

住化分析センターは、各種デバイスや自動車への展開が進むリチウムイオンニ次電池[LIB]に関し、不活性雰囲気でのセル解体、部材(電解質、電極、セパレーターetc.)分析、充放電における内部変化を把握するためのin situ分析などの各種分析サービスを提供しています。また、合剤スラリーの状態解析、電極構造の数値化を通して、製造工程の最適化、開発課題の解決をお手伝いいたします。

特長/当社の強み

①充放電による内部変化を把握するためのin situ分析を提供いたします。
②粉体物性、スラリー状態、電極分散性など、各工程に応じたシームレスな分析で生産工程の最適化に貢献します。 
③材料の発熱挙動やセルから発生ガス組成を分析することで、安全性の高い電池開発に貢献します。

Liイオンニ次電池分析項目

各種部材における分析項目の一例を示します。

材料 主な開発課題 評価項目 手法
正極活物質 耐久性向上・コート層形成 コート層被覆状態、結晶性 TEM
結晶構造の安定化 マクロ結晶構造 XRD、固体NMR
ミクロ結晶構造 TEM
負極活物質 粉体物性値の把握 細孔分布(メソ孔~マクロ孔) 水銀圧入法
細孔分布(マイクロ孔~メソ孔)、比表面積 窒素ガス吸着法
粒子形状の最適化 形状観察 SEM、画像解析式粒度分布
被膜の制御 被膜組成 XPS
電解質 Liイオンの移動のしやすさ 拡散係数評価 パルス磁場勾配NMR
電解液 添加剤の最適化 添加剤の定量 GC、GC-MS
電解液の分解抑制 劣化物の定性 GC-MS
規制対応 消防法判定試験 引火点測定等
バインダー 接着性向上(活物質-活物質、活物質-集電体) ポリマー構造 熱分解GC-MS、NMR、GPC
エマルジョン組成(界面活性剤) 熱分解GC-MS、MS、NMR
セパレータ 細孔構造の最適化 細孔分布(メソ孔~マクロ孔) 水銀圧入法
細孔形状 SEM
耐熱性向上 コート層厚さ SEM
合剤スラリー 分散性の向上 粒度分布、ゼータ電位 超音波スペクトロスコピー
粒子-溶媒の濡れ性(溶媒親和性) パルスNMR
溶媒最適化 HSP(ハンセン溶解度パラメータ)
分散安定性 沈降分析法
塗工条件の最適化 動的粘弾性 レオメーター
電極 電極構造の最適化 活物質、バインダーの分散 EPMA
空隙構造 SEM、水銀圧入法、X線CT
導電助剤の分散 ラマン
バインダーの最適化 密着性 遠心剥離法
セル リチウムデンドライトの抑制 充放電による電極の反応分布 in situ顕微鏡
電極表面反応の把握/内圧の抑制 発生ガス分析 オンライン発生ガス分析
安全性 熱安定性 ARC

技術事例

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