電池性能をさらに向上させるための分析法を提案します。

住化分析センターは、スマートフォン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、製造工程の最適化のための分析提案も行います。

特長/当社の強み

①コインセルから自動車用の大型セルまで様々な電池の解体、材料分析が可能です。不活性雰囲気で分析することで、活物質最表面の構造や電解液組成などの正確な情報を取得します。
②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。
③合剤スラリーの状態解析や電極合剤の分散性の数値化により電極製造法の最適化に貢献いたします。

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。

分析の流れ

化学分析会社として培った実績を基に、知りたい情報に適した分析を設計、提案します。電池性能に関わる電解液組成や電極構造の数値化といった分析実績を多数有しております。不活性雰囲気での電池解体や前処理も対応可能です。図に電池セルを提出いただいた場合の分析フローを示します。

図　電池セルの分析フロー

応用例/解析例/事例

　電極合剤の分散性を定量的に評価することで電極製造工程の最適化に貢献いたします。図１に正極断面におけるフッ素系バインダーの分布を可視化した事例を示します。画像解析によりバインダーの結着状態やマイグレーションを定量的に把握し、電池性能との関係を調査します。なお、負極においては、染色技術により炭化水素系バインダーを炭素活物質と区別して、分布観察することも可能です。
　in situ分析により、充放電による電極の内部変化を把握することも可能です。一例としてin situ顕微鏡観察を紹介します。in situ顕微鏡観察では、充放電速度や電圧、温度による負極のリチウムの分布状態の変化やデンドライト発生過程を把握することが可能です。図２に過充電時における負極のデンドライト発生過程を捉えた事例を示します。デンドライト発生は正極、負極の短絡を引き起こす可能性があるため、その過程を捉えることは安全性向上のために重要です。このように充放電中の電池内部をin situ観察することで課題を把握し、改良ポイントを提案いたします。

図１　正極断面におけるフッ素系バインダーの分布

図２　in situ顕微鏡観察によりLiデンドライト発生を捉えた様子

技術事例