最先端の二次電池技術

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Thermo Scientific 電子顕微鏡およびFIB

不純物解析​・不良解析 微細構造​解析 構造解析 被膜特性​評価 無機・有機​成分分析

当社は顕微観察と分光分析の両方に優れた幅広いツールをご提供します。当社の走査電子顕微鏡と透過電子顕微鏡をDualBeamシステムと組み合わせることで、電池電極のナノメートルスケールでの詳細な観察が可能となります。また当社のXPSツールを用いて、電池材料に関するさまざまな化学／元素情報を収集することも可能です。こうした複数のスケールでのマルチモーダル情報は、それぞれの劣化状況下における二次電池の基本特性を明らかにし、二次電池の設計に大きなブレイクスルーをもたらします。これらの詳細な情報は、二次電池の使用に伴うさまざまな部品の不良解析から、電極間のリチウムの移動シミュレーションまで多岐に渡ります。

Powering Battery Research and Manufacturing

FT-IR​

不純物解析​・不良解析 構造解析 被膜特性​評価 無機・有機​成分分析​

FT-IRは、電池材料の研究においてLi-S、Li-O2、Na-ion、Mgなど、さまざまな電池の分析に使用することができます。​
具体的には原材料、電解液、電解質、バインダーの分析、電極セルを用いた電池反応のリアルタイム分析のほか、不純物分析や電池の熱暴走時の発生ガス分析などが可能です。また近赤外領域の波長を用いて、乾燥工程の迅速な水分測定も可能です。​

フーリエ変換赤外（FT-IR）分光法

FT-NIR

不純物解析​・不良解析 構造解析 被膜特性評価 無機・有機成分分析

近赤外アナライザーは、電極スラリー乾燥工程後の残留水分、残留溶媒の測定をニア・アットラインで、サンプルの前処理なしで迅速に実行できるため、生産の効率化が図れます。また、水酸化リチウム（LiOH）の安全で簡単な定量手段としても活用されています。

FT-NIR

Raman​

不純物解析​・不良解析 構造解析​ 被膜特性​評価 無機・有機​成分分析

当社のラマン分光製品、ラマンイメージング装置を用いて、原料分析（グラファイト、金属酸化物、リチウム化合物）や、電極表面の化学組成分布の可視化電池サイクル中の化学変化の観察をin-situ, ex-situで行うことができます。​​

ラマン分光法

ICP-MS/OES

不純物解析​・不良解析 無機・有機​成分分析

ICP-MS/OESを使用することで、原材料管理におけるLi、Co、Mnなどの主要元素の分析、および電池製品の品質・性能に重大な影響を与える不純物の含有量を測定することができます。
電池部品製造ではのQA/QCには感度、堅牢性、再現性に優れたICP-OESが適しています。また研究開発段階では、より低い検出限界と分析の柔軟性をもつICP-MSを活用いただけます。製品の性能や安全性を調査・向上させるために、電池の各部位の包括的な物理化学分析が行われる際にもICやIC/HRMSにより、未知化合物の正確な定量や構造解析が可能です。

iCAP-PRO

Solid Nebulizer ICP-OES/MS

不純物解析​・不良解析 構造解析

当社のソリッドネブライザー ICP-OES/MSは試料溶解を必要としない極微量元素分析を可能とした固体直接分析システムです。溶液化処理が困難な電池材料であっても、直接レーザーを照射し試料中の対象元素の表面・内部・局所の位置情報を取得することで、サンプル表面の元素イメージング、局所・深さ方向の元素局在・分布の分析が可能です。

Jupiter ソリッドネブライザーICP-OES/MS
Juno ソリッドネブライザーICP-OES/MS​

3Dイメージングソフトウェア

不純物解析​・不良解析

3Dイメージングソフトウェアは、ICP-MSで取り込んだ元素濃度分布を3Dで表示することで、電極、電解質、活物質層など電池構成部各構造中の元素分布を1 cm角の広範囲まで解析することができます。

Jupiter ソリッドネブライザーICP-OES/MS

XPS

不純物解析​・不良解析 被膜特性​評価 無機・有機​成分分析

固体電解質界面の形成過程の解明など、電池材料の表面分析に最適です。​

表面分析

XRD

不純物解析​・不良解析 構造解析

XRDは、非破壊で、正極・負極の相同定や構造解析、充放電反応の観察、コーティング表面の薄膜分析、膜厚測定を行うことができます。​

X-Ray Diffraction Analysis

IC/IC-MS

不純物解析​・不良解析 無機・有機​成分分析

リチウムイオン電池の電解液において、有機溶媒に溶解したリチウムで溶液中の陰イオンをイオンクロマトグラフィーを用いた測定により、溶液が適切な濃度で調製されているかを確認できます。また、マンガン（II）（Mn2+）などの陽イオンなどの分析にも適しています。​
Thermo Scientific Dionex ICS-6000はデュアルチャンネル構成で2条件の同時分析が可能です。高濃度のマトリックスイオンの中の微量分析を行う場合に重要な2D-IC分析が可能です。また、質量分析計と組み合わせることにより不純物の定量・定性にも用いることができます。​

イオンクロマトグラフィー

GC/GC-MS​

不純物解析​・不良解析 無機・有機​成分分析

GCおよびGC-MSでは、検出、同定、定量のための最も信頼できる包括的なデータを得ることができます。電解液の経時変化により生成するフッ素リン酸塩または有機フッ素の同定や電解液中の揮発性未知混合物や不純物の定性・定量分析、電解質中の揮発性未知混合物や不純物の定性・定量分析などを実施できます。電池性能に影響を与え、電池の膨張や発火のリスクとなる電池の初期充放電過程で生ずる電池内発生ガス分析を行います。

GC-MS

HPLC-CAD​

不純物解析​・不良解析 無機・有機​成分分析

電池電極の製造に広く用いられるめっき液において、微量添加される有機化合物は質の良いめっきの形成に重要な役割を担います。しかし、こうした添加剤は、検出感度や不純物混濁の課題から評価手法が限られています。HPLCを高感度なユニバーサル検出器であるCAD（荷電化粒子検出器）と組み合わせれば、めっき液に含まれる微量の添加剤成分を網羅的・定量的な分析が可能となります。

HPLC-CAD

Rheometer​

粘度測定

電極ペーストのような固液スラリーは数多くの部材から構成されています。電極内での微粒子や高分子の分散状態を適切に制御することで性能の向上や安定化が得られることが分かっています。すべての工程において構造形成機構が理解されているわけではありません。これらを分析するためにもレオロジー特性を知ることが重要になってきます。当社の回転式レオメーターでは幅広いトルクとせん断速度により材料の開発に役立てることが出来ます。

レオメーターおよび粘度計

Coating weight measurement​​

厚み測定

ベータ線とX線センサーの技術を組み合わせ、セパレーター、正極および負極のカレンダリングにおける厚み測定が可能です​

Thermo Scientific™ LInspector™ 測定・制御システム

エクストルーダー​

その他製造プロセス関連

バッチ製造から連続製造への切り替えによって製造効率、再現性、品質、エネルギー効率の改善、スペースとマンパワーの節約を実現します。また、セパレーターフィルム、ゲル電解質のシート押し出し、アノードおよびカソードスラリー、固体電解質の配合において、少量の開発からある程度の量の製造までを1台で対応できます。

エクストルーダー

ラボ情報管理システム（SampleManager LIMS）

情報管理・3D解析ソフトウエア

LIMS、すなわちラボラトリー情報管理システム（Laboratory Information Management System）は、サンプル、実験結果、ワークフローや分析機器に関連するデータを自動で収集し、分析するシステムです。ラボにおける全てのデータを自動で収集することで、ラボの生産性や効率を向上させ、手入力によるミスや改ざんの防止によりコンプライアンスを強化し、企業のデータインテグリティを促進します。​

SampleManager LIMSソフトウェア

品質管理ソフトウェア​（Avizo software）​

情報管理・3D解析ソフトウエア​

Avizo Software は、様々な画像取得装置で得られた画像を読み込み、三次元での可視化・分析を行うことが可能で、高度な材料特性評価と品質管理のためのワークフローを提供します。空隙や剥離などの製造プロセス上の品質評価のほか、電極やセパレータの多孔質構造のモデル化、セルの構造評価や特性評価、経時変化の解析などが可能です。

Avizoソフトウェア