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プロジェクトの基本情報

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2017年3月24日更新

三元系正極に対応した水系バインダー

中京油脂株式会社

プロジェクト名 革新的電池部材評価技術に基づく次世代リチウムイオン電池向け新規水系バインダーの研究開発
対象となる川下分野 自動車、エネルギー
川下企業におけるニーズの対応 高機能化(精度・性能の向上など)
環境配慮(不純物の除去や無害化、廃棄物削減、 CO2削減など)
低コスト化(ランニングコスト低減、ロス削減、 省力化など)
事業実施年度 平成25年度~平成27年度
事業化状況 実用化済み(完成はしているが販売実績はなし)
対象としている素材 三元系活物質、リン酸鉄活物質、グラファイト、ハードカーボン

プロジェクトの詳細

プロジェクトに至った背景・経緯
現行のLIBは二次電池の中では非常に高い性能であることが知られているが、EV用などでは更なる高性能化が求められており、多くの新規活物質が研究・開発されている。これらの活物質の性能を生かした電極を形成するために、バインダーの特性が重要視されている。
また、世界的な化学物質規制の流れから、従来の有機溶剤系バインダーに懸念が示されている。
 このため、水を用いたプロセスでの電極製造を可能とし、新規活物質に適応可能な水系バインダーの開発を行った。

研究開発のポイント
バインダーに求められるのは電極塗膜の強度向上に加え、電池特性の向上であり、バインダーの開発とともに電池特性に対する影響を明確にする必要がある。
このため、ポリマーを原料とするバインダー製造技術の確立とともに、電池評価技術を応用した材料選定及び電極評価手法の確立を行った。
研究開発の具体的な成果
革新的電池評価技術であるLIBのその場IR測定を用いて選定されたアクリル系コポリマーを主原料とし、三元系活物質のNCM523に対応可能な正極用水系バインダーの開発に成功した。
また、負極グラファイト用のバインダーも開発し、両極水系プロセスを可能とした。

利用イメージ、今後の活用が見込める分野・製品等
各種LIB(車載用、定置用、民生用など)
1次電池
LIB以外の二次電池
キャパシタ

事業化への取り組み

知財・広報活動 特許出願は未了
今後の見通し 車載及び定置用などの大型電池での採用を目標とし、性能改良とともに、量産性の改善に取り組んでいく。
当初の目標を踏まえた
上での達成度や
新たな課題
現在採用が進んでいる三元系NCM523へ適応可能な水系バインダーの開発に成功した。更に高ニッケルの三元系やNCAなどへの適応を確認し、改良を進める。

研究開発の体制

事業管理機関 一般財団法人ファインセラミックスセンター
法認定事業者 中京油脂株式会社
研究実施機関 中京油脂株式会社 公立大学法人首都大学東京
一般財団法人ファインセラミックスセンター

PRコメント

弊社の基盤技術である樹脂乳化技術を基に、三元系活物質に適応可能な水系バインダーの開発に成功しました。バインダーの開発だけでなく、塗工スラリーに必要なpH調整剤や混合プロセス中に起こる現象の評価など、電極作製工程に関する様々な現象に関しても、セラミックス用分散剤・バインダーなどを開発してきた知見を基に研究を行っております。

企業情報

社名 中京油脂株式会社
(法人番号:3180001020076)
所在地 〒490-1212 愛知県あま市小橋方大屋敷5番地
電話番号 052-442-5550
社員数 85名 (男性  76名、女性  9名)
資本金 9,000万円
業種 化学工業
事業内容 機能性油化学品を主体とした各種工業化学品の製造・販売
URL http://www.chukyo-yushi.co.jp/
保有する生産設備と
スペック
乳化・分散機、乳化混合槽、合成反応槽
生産拠点エリア 国内 所在地:愛知県あま市、半田市 
海外 所在地:タイ、アメリカ、ドイツ 
主要な取引先 製紙会社 合成建材製造会社 樹脂成型会社 合成樹脂製造会社
本プロジェクトに
関する問い合わせ先
部署名
開発センター

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