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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

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、脱炭素社会へと変貌させる可能性を期待されております。

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EV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も限界があります。特に、電池性能・安全性を大きく左右する正極・負極の開発は、一定の域にまで達してきております。

粉体加工技術は、その壁を乗り越え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おります。

従来より活物質の粉砕・分級・混合・造粒等でこれまで電池業界に貢献してまいりました。特に近年では、流動層による活物質表面への均一な薄膜コーティングは、「界面の制御」を可能にしました。

 

次世代リチウム二次電池の筆頭候補とされている全固体リチウム二次電池において、特に硫化物系ではプレスにより密着性を上げ、「極力抑制」等、様々な付加価値を付与できる技術として、その役割に対する期待はますます高まってきております。

■ 電池製造フロー図
電極工程
■ 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。)

活用事例のご紹介

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。

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

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)
MP-micro
(超少量仕込み有効60mL、
接線スプレー)
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

MP-micro
(超少量仕込み有効60mL、
接線スプレー)
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
*カーボン:結晶セルロース=1:1
約3分後

【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)

事例④ 電池原料の乾式造粒

圧縮ロールで原料粉体 → フレーク化

破砕機で フレーク → 顆粒

【主な用途事例】

◆ 正極・負極の流動性向上、重比重化

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。

業種紹介