リチウムイオン電池や全固体電池におけるバインダーの材料設計、密着性向上、評価解析

第1部 リチウムイオン電池や全固体電池におけるバインダーの概要、役割について

(2020年2月17日 10:00〜12:00)

　バインダーはリチウムイオン電池の中でわずかに数%を占めるだけの材料であるにも関わらず電池製造のカギを握っていると言っても過言ではありません。正極で主に用いられるPVDF系バインダーの基礎から全個体電池対応など、幅広く解説いたします。

1. リチウムイオン電池業界の動向
   • 市場規模推移
   • 業界動向
   • 気になる動向
2. バインダーの基礎 (役割)
   • バインダーの役割
   • 個別の役割の解説
3. なぜPVDFなのか
   • 化学的安定性
   • 電気化学的安定性
   • 接着性
4. PVDFの特徴
   • PVDFってどんなもの?
   • PVDFの製法
   • 乳化重合と懸濁重合
5. リチウムイオン電池に求められる性能とバインダーの関係
   • リチウムイオン電池に求められる性能
   • 個々の要求に対するバインダーからの対応
   • 高接着性バインダー
   • 水系バインダー
   • セパレーターコーティング用バインダー
6. 高電圧化、高容量化、長寿命化
   • 正極高電圧化
   • 負極高容量化
   • 長寿命化
7. 次世代の電池への対応と新グレード
   • 全個体電池の要求
   • 全個体電池用バインダーとしての可能性
• 質疑応答

第2部 水系バインダーの設計、その応用

(2020年2月17日 12:40〜14:00)

　リチウムイオン電池に使用される水系バインダーの機能について、プロセス材および内部構成材の両面から理解を深めることができる。最新の電池セルが抱える技術的課題に対して、バインダーからの解決方法とそのポイントを把握することができる。

1. 電池バインダーの機能
   1. プロセス材としてのバインダーの機能
      1. 分散性の制御について
      2. 結着性の制御について
   2. 内部構成材としてのバインダーの機能
2. バインダー機能と電池性能
   1. セルの技術的課題とバインダー機能
   2. 正極用水系バインダーによる高電位耐性
   3. 新しい電池設計への対応
• 質疑応答

第3部 無機バインダの特性とそれを用いた合金系電極の開発、その応用

(2020年2月17日 14:10〜15:30)

　リチウムイオン電池の高容量化を図るため、従来の黒鉛の数倍の高容量化が見込まれるシリコン系負極の開発が進められている。しかし、電極バインダの種類や使い方によって、電極特性に大きな差が確認される。 　本講演では、主にシリコン系負極の開発について取り上げ、特に無機バインダを用いたシリコン負極の電池特性と安全性について紹介したい。また、無機バインダを被覆した正極材料についても解説する。

1. リチウムイオン電池の市場動向と基本原理
2. リチウムイオン電池の製造工程
3. 合金系負極の開発
   1. シリコン系負極の特徴と周辺技術の開発動向
   2. 無機バインダを用いた負極の開発
4. ニッケル系正極の開発
   1. 炭酸中和法
   2. 無機ケイ酸コート正極の開発
5. 今後の展望
• 質疑応答

第4部 リチウムイオン電池構造解析の非破壊検査

(2020年2月17日 15:40〜17:00)

　マイクロフォーカスX線検査の基礎から応用まで、革新技術による観察応用事例を豊富に取り上げ解説。リチウムイオン電池の充放電による内部状態の変化や材料の三次元構造事例の紹介する。

1. X線の基礎
   • 歴史
   • 透過
   • 拡大投影法の原理
2. X線透視装置
   • 最新モデルの原理から応用事例紹介
3. X線CT装置
   • メディカルCTとの違い
   • 高速演算システムのご紹介
4. リチウムイオン電池におけるアプリケーション
   1. 大型車載リチウム電池の解析事例紹介
   2. リチウムイオン電池の故障解析、構造解析
   3. リチウムイオン電池の膨張内部可視化 (バインダーを含む)
   4. リチウムイオン電池の製造検証
      • リバースエンジニアリング
      • 形状比較
• 質疑応答