全固体電池の試作・評価技術

概要

次世代蓄電池の研究開発を支援するため、大面積や積層型の塗工型全固体ラミネートセル試作設備を導入しました。固体電解質合成から全固体電池の試作、評価解析、CAE、安全性試験まで一貫して実施可能となります。

全固体電池は、従来の液系リチウムイオン電池と比較して、エネルギー密度、入出力特性の向上や安全性、寿命の改善が期待されています。近年は特に電気自動車（EV）の電源として注目されており、多くの企業が開発に取り組んでいますが、実用化に向けては克服すべき様々な課題が存在しています。

ご支給いただいた材料（活物質、固体電解質など）を用いた評価セルの試作が可能です。全ての材料をお持ちでなくとも、当社保有の材料を使用して電池を作製することもできます。試作評価に加えて物理・化学分析やCAE・機械学習も連携させ、劣化解析や寿命予測などお客様の課題解決を総合的に支援します。

全固体電池試作専用に供給露点-80℃以下、室内露点-50℃以下を実現するスーパードライルームを設置しております。湿式プロセス専用のグローブボックス内での電極塗工や、低露点環境でのロールプレスにより、全固体電池等の次世代電池の試作を行うことができます。また、超低露点環境を活用した装置テストや各種測定についても対応しています。

アルジェロダイト、LGPS、LPSなどの固体電解質（Solid Electrolyte: SE）の合成、イオン伝導率、結晶構造の評価を行います。乾式混合・プレスによる圧粉型全固体電池だけでなく、湿式スラリー塗工による大面積塗工型全固体電池の試作にも可能です。また、混練機、塗工機やロールプレス、冷間等方圧プレス（CIP）、温水間等方圧プレス（WIP）などを活用したプロセス開発にも対応いたします。

液系LIB試作プロセスを踏襲した湿式プロセスにより、御支給サンプルを用いて塗工型全固体電池を作製し、サイクル試験、劣化解析などが実施可能です。また、バインダーや溶媒選定試験なども対応いたします。

セル構成
正極：LiNbO₃コートNMC111
負極：グラファイト
固体電解質：Li₆PS₅Cl

容量評価条件
充電：0.1C (CC-CV充電)
放電：0.1C (CC放電)
電圧範囲：4.2V-2.5V
温度：25℃

ご支給の全固体電池用材料（活物質、固体電解質、導電助剤、バインダー）を用いて評価セルを試作し、サイクル、レート特性評価や内部抵抗解析を行うことで開発材料の材料評価、劣化評価、スクリーニングが可能です。
全ての材料をお持ちでなくとも、当社保有の電池材料をご使用いただき、ご要望に応じた電池を作製します。
さらに、全固体電池の試作・評価技術と物理・化学分析やCAE・機械学習を組み合わせることで、全固体電池の長期サイクル試験や劣化解析、寿命予測、安全性試験など、お客様の課題解決に総合的に対応いたします。

技術本部　EV・電池ソリューションセンター　ＥＶ・電池解析技術室　|　阿知波　敬（あちは　たかし）

固定電解質を含め必要な部材の用意は可能ですか。: 全固体電池の試作に必要な各種部材を用意しておりますので、お客様の材料と合わせて全固体電池の試作が可能です。

等方圧プレスで対応可能な電池のサイズを教えてください。: 当社所有の設備に加え、神戸製鋼所の設備を使用することで、様々なサイズの電池へ対応しております。

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