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電池

次世代電池開発に粉体加工の技術力を活用
電池化学.png

リチウム二次電池をはじめとした電気エネルギーの利用は、脱炭素社会への変革を期待されています。

特に自動車業界では、100年に一度の大変換期を迎えており、その主役は電気自動車であり、その原動力となるのはリチウム二次電池です。

しかし、リチウム二次電池の性能には限界があり、特に、電池性能・安全性を左右する正極・負極の開発は、現状では一定の域に達しているものの、さらなる飛躍には新たな技術が求められています。

粉体加工技術は、その課題を克服する非常に有用な手法であり、次世代電池の開発には大きな期待が寄せられています。

従来、活物質の粉砕・分級・混合・造粒などで電池業界に貢献してきました。特に近年では、転動流動層による活物質表面への均一な薄膜コーティングにより、「界面の制御」が可能となりました。

 

エネルギーの未来を支える次世代リチウム二次電池において、性能飛躍の核心にあるのが「界面の制御」です。当社はその革新を担い、持続可能な社会を実現するための原動力となります。

■ 電池製造フロー図
電極工程
電極工程.png
■ 電池・電子材料・化学業界のプロセス事例

転動流動層コーティング技術を用いた正極材微粒子への緩衝薄膜付与に関する研究

吉森 誠, 宇藤 勇真, 長門 琢也 (パウレック)/第60回 電池討論会 (2019年 京都)

( 詳細につきましては、こちらまでお問合せ下さい )

​アプリケーション事例
   事例① 電池正極活物質のナノスケールコーティング (1)

コーティング直後の活物質状態  LiCoO2- LiNbO3コート
コーティング工程途中でサンプリングし、コート液による粒子凝集有無を確認する。

コーティング直後の活物質状態.png

顕著な凝集 / 造粒は確認されず、粒子表面にコーティング原料が皮膜形成されている

②-2-P17-02.JPG
MP-micro
(超少量仕込み有効60mL、
接線スプレー)
②-2-P17-03.JPG
FD-MP-01
(多機能、多用途、少量仕込み 0.6~3L※オプションにより
0.3~1.5L)
   事例② 電池正極活物質のナノスケールコーティング (2) 断面の様子

活物質表面コーティング LiCoO2系
コーティング工程途中でサンプリングし、コート液による粒子凝集有無を確認する。

活物質表面コーティング.png

活物質粒子の断面SEM観察により、均一な連続膜が形成されていることを確認

②-2-P17-02.JPG
MP-micro
(超少量仕込み有効60mL、
接線スプレー)
②-2-P17-03.JPG
FD-MP-01
(多機能、多用途、少量仕込み 0.6~3L※オプションにより
0.3~1.5L)
   事例③ 電池原料の精密混合

【主な用途事例】

  • 前駆体の均一・時短混合

  • 前駆体の造粒(配合均一性向上、流動性向上)

混合造粒1.jpg
混合造粒2.jpg
混合造粒3.jpg
*カーボン:結晶セルロース=1:1
約3分後
   事例④ 電池原料の乾式造粒

【主な用途事例】

  • 正極・負極の流動性向上、重比重化

圧縮ロールで原料粉体 → フレーク化

②-2-P22-01.JPG

破砕機で フレーク → 顆粒

②-2-P22-02.JPG
   事例⑤ 電池原料の搬送

​粉体輸送において、前後工程を粉漏れなくつなぐことが可能なスプリットバルブです。

tks_p03-01_TKS原理.jpg
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