リチウムイオン電池ドライプロセスの開発動向と製造技術

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本セミナーでは、リチウムイオン電池の新たな製造技術として注目される「ドライ電極・ドライプロセス」について取り上げ、電極材料とコーティング等の工程技術に強みを持つ2名の講師が、それぞれドライプロセスの材料と製造技術について、その動向や実際を解説いたします。

日時

開催予定

プログラム

第1部 ドライプロセスの概要と現状、全固体電池製造方法としての可能性

(2025年12月23日 13:00〜15:00)

　リチウムイオン電池の量産電極製造方法として、これまでは塗工法 (ウエットプロセス) が主流となってきた。昨今、ドライプロセスと呼ばれる水や有機溶媒を用いず電極を製造する製造方法が注目されている。また、ドライプロセスは全固体電池の製法としても有望と考えられている。この新プロセスについてご説明すると共に、ニュース記事等から垣間見える現状を説明する。

  1. ドライプロセス
    1. メリット・デメリット
    2. Polymer fibrillationとDry spraying deposition
  2. 全固体電池とは
    1. 固体電解質
    2. 全固体化のメリット・デメリット
    3. 製造方法としてのドライプロセス
  3. ニュースから見る全固体電池まわりの現状
    1. 日本メーカーの状況
    2. 海外メーカーの状況

第2部 ドライプロセスの製造技術

(2025年12月23日 15:10〜16:40)

　EV普及のために大量に必要なLIBを迅速かつ安価で供給するために、数年前からテスラが牽引してスラリー塗工によるWet工程ではなく粉体混合から圧延するドライ工程が開発され実際にテスラのモデルYにはドライ製造された円筒型4680が実用化されている。日本・欧州・韓国・中国も追随して2025年はドライ化が一気に加速している。 　この本講演では、外資系企業を数社渡り歩いた講師が独自ルート情報を元にドライ工程情報を解説する。

  1. 衝撃のBattery Day (2020.9.23) と各社の動向
    1. “Tesla Battery Day Livestream With EV Source”, (2020/09.23 )
    2. ドライ電極コーティング: EVへの展開
    3. 日本ゼオンのプレス発表 (2023.12.5)
    4. 日本・欧米・韓国・中国企業の動向
  2. Maxwell Technologiesからテスラへ
    1. テスラのLIB「4680」開発・製造動向
    2. テスラの電池用ドライ電極は何が凄いのか?
    3. Maxwell Technologies,Inc., ”Dry Electrode Coating Technology”
    4. Generation.2.4680 Tested //the UC San Diego teardown of the Generation.2.4680 cell
    5. のフィブリル化と製造
    6. Tesla.4680 Update / This Changes EVERYTHING!/ Dry Cathode Myth or Magic?
    7. “CONDUCTIVE COATINGS: ENABLING DRY BATTERY CELL MANUFACTURING” Henkel
    8. 実際のドライ工程
  3. バインダー (PTFEはフィブリル、PVDFはモス)
    1. “Dry Coating Technology for Lithium-ion Battery Electrode Fabrication” (Lund Univ./Sweden)
    2. “Solvent-free NMC electrodes for Li-ion batteries: PTFE nano-fibril network” (Oxford Univ.) 0
    3. “Dry Battery Electrode Technology: From Early Concepts to Industrial Applications” (Fraunhofer)
    4. “PTFE-based solvent-free lithium-ion battery electrodes”
    5. フィブリルはセパレータの技術
  4. ドライとウェットの違い (間隙・膜強度)
    1. ドライ電極の課題と研究開発動向
    2. “Dry Electrode Processing Technology and Binders”
    3. ”Ultrahigh loading dry-process for solvent free lithium-ion battery electrode fabrication” (Yonsei Univ.)
    4. 混合状態の数値化
  5. 粉体の混合とプレス技術 (スリップからニップへ)
    1. LIB電極材のフィブリレーション
    2. ドライ成膜の混合強度と導電助剤被覆率
    3. Continuous dry coating process for battery electrodes cuts costs (Fraunhofer IWS)
    4. ”Lithium ion Battery Dry Electrode Preparation” (TOB NEW ENERGY)
    5. ADE Technology (LiCAP社)
    6. ロール間の粉体圧密 (ニップによるプレス)
    7. 圧延の幅分布と対策
    8. Dry Cathode Finally Solved! What was the delay? (Tesla Q2)
    9. “Dry Battery Electrode Technology”, Fraunhofer IWS
    10. 圧延前の粉体混合 (ロールミル・ビーズミル・コーンミル・ジェットミル)
    11. 微粒子の気相分散・分級メカニズムの解明と高性能化
    12. 粒子間付着力に及ぼす湿度と表面構造の影響
    13. 静電方式 (AM Batteries/ATL)
  6. 正極は?PFTEの還元は?
    1. “Effect of active material morphology on PTFE-fibrillation” (Marcella Horst et al.)
    2. “Solvent-free lithium iron phosphate cathode fabrication with fibrillation of PTFE” (Yang Zhang, et al.)
    3. “Dry Battery Electrode Technology: From Early Concepts to Industrial Applications” (Fraunhofer IWS)
    4. “Removing electrochemical constraintson PTFE as dry-process binder For high-loading graphite anodes” (South China Normal Univ)
  7. 各社の特許出願
    1. Maxwell Technologies
    2. Tesla
    3. 日本ゼオン
    4. トヨタ自動車
    5. プライムプラネットエナジー&ソリューションズ

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