Micromeriticsの強み

Micromeriticsは、リチウムイオンバッテリーの安全性やエネルギー密度、電力密度、サイクル回数など、リチウムイオンバッテリー向け分析装置のあらゆるニーズにお応えするワンストップソリューションを提供します。

リチウムイオンバッテリーのコンポーネント

リチウムイオンバッテリーは、負極材、正極材、セパレーター、電解質の4つの主要コンポーネントから構成される高度なバッテリー技術です。

Micromeriticsでは、原材料前駆体から最終製品のバッテリーセルに至るまで、バッテリー製造のすべての段階のための装置を用意しています。

今後、電解液の代わりに固体電解質を採用することで、安全性と性能が向上する可能性があります。

リチウムイオンバッテリーのあらゆるコンポーネントに対応する装置

下記のカテゴリーを選択すると、関連する手法と装置が表示されます

前駆体材料

表面積

  • 容量を向上
  • 充電を高速化
  • 充電/放電性能を向上

粒子径

  • 容量を最大化
  • 高エネルギー密度に不可欠
  • クーロン効率に影響

密度

  • 電極充填密度を最適化
  • 質量密度/容積密度を最大化
  • 不可逆容量を最小化

負極材/正極材

表面積

  • 容量を向上
  • 充電を高速化
  • 充電/放電性能を向上
  • 接着に必要な結合剤をカスタマイズ

密度

  • 電極充填密度を最適化
  • 質量密度/容積密度を最大化
  • 不可逆容量を最小化

粉体の流動性

  • スラリーの凝集および分散状態を制御
  • 電極充填密度を最適化
  • バッテリー効率を向上
  • バッテリーの寿命を向上

The FT4 Powder Rheometer® – a universal powder tester for measuring powder flow properties and powder behavior.

FT4

セパレーター

気孔率

  • 安全性と信頼性の確保に不可欠
  • エネルギー密度と電力密度を向上
  • 容量を最適化
  • 寿命(サイクル回数)を向上

密度

  • 安全性と信頼性の確保に不可欠
  • 均一なセラミック材料
  • バッテリーの寿命を向上

固体電解質

粒子径

 

  • 容量を最大化
  • 高エネルギー密度に不可欠
  • クーロン効率に影響

表面積

  • 容量を向上
  • 充電を高速化
  • 充電/放電性能を向上

各種装置が、リチウムイオンバッテリーの製造プロセス全体をサポートします。

Micromeriticsの各種装置は、前駆体の一貫性の確保から電極スラリーの作製、塗布、乾燥、カレンダー加工、セルへの電解質充填に至るまで、リチウムイオンバッテリーの製造プロセス全体をサポートします。

Li-ion Battery Instrumentation

Micromeritics best-in-class material characterization instrumentation in our core areas of expertise.

表面積測定

結果例

結果例

次世代負極の吸着等温線とBET比表面積プロット

 

バッテリー業界にもたらす価値

  • イオンの可触性と充電速度を適正に保つためには、電極材料の多孔質構造を理解することが重要です。
  • BET比表面積、細孔容積および細孔径の分布は、バッテリーのコンポーネントを最適化するのに役立ちます。

装置の詳細

装置の詳細

Micromeriticsでは、幅広いガス吸着分析装置を提供しており、研究開発や品質管理、製造のあらゆるニーズに対応します。

  • 多様な分析手法により、0.3 nm~300 nmの細孔径を測定可能
  • 水蒸気吸着測定により、材料の水に対する感受性を検証可能

 

密度測定

AccuPyc

AccuPyc II Gas Displacement Pycnometry System


GeoPyc

GeoPyc Envelope & Density Analyzer


結果例

結果例

三元系正極材(NCM)の密度

 

データサマリー

  • 平均: 4.5769 g/cm3
  • 標準偏差: 0.0014 g/cm3

 

バッテリー業界にもたらす価値

  • T.A.P.密度の高い前駆体によって、高い体積エネルギー密度を実現できます。
  • 真密度は、正極材の純度と組成を理解するための重要な指標であり、バッテリーの全体的な性能の改善に役立ちます。
  • 電極材料の真密度を監視して、スラリーの塗布と乾燥プロセスにおける安定性を確保します

装置の詳細

装置の詳細

AccuPycはガスピクノメーター、GeoPycは独自の置換法をそれぞれ用いて、次の項目を測定します。

  • 真密度(絶対密度、骨格密度)
  • 見かけ容積(見かけ密度)
  • 包絡体積(包絡密度)
  • かさ容積(かさ密度)

これらの2つの手法によって測定したデータを組み合わせることで、気孔率と総細孔容積を特定できます

 

気孔率

結果例

結果例

AutoPoreによるセパレーター細孔径分布

 

細孔容積のデータサマリー

  • 総細孔容積:0.813 mL/g
  • 細孔径中央値:155 nm
  • 気孔率: 53.1%

 

バッテリー業界にもたらす価値

  • イオンの可触性と充電速度を適正に保つためには、電極材料の多孔質構造を理解することが重要です。
  • BET比表面積、細孔容積および細孔径の分布は、バッテリーのコンポーネントを最適化するのに役立ちます。

装置の詳細

装置の詳細

水銀圧入法(ポロシメトリー) は、速度と精度に優れ、さまざまなサンプル特性を包括的に把握できる価値ある手法です:

  • 3 nm~500 μmの細孔径
  • 総細孔容積
  • 総細孔表面積
  • 気孔率
  • サンプル密度(バルクおよび骨格)
  • 粒子径

 

Micromeriticsでは、幅広いガス吸着分析装置を提供しており、研究開発や品質管理、製造のあらゆるニーズに対応します。

  • 多様な分析手法により、0.3 nm~300 nmの細孔径を測定可能
  • 水蒸気吸着測定により、材料の水に対する感受性を検証可能

 

粒子径

SediGraph

SediGraph III Plus 5125


結果例

結果例

 

バッテリー業界にもたらす価値

  • SediGraphは、0.1 μm未満の粒子の重量百分率を正確に求めることができる、唯一の測定装置です。
  • 業界のリーダー企業が、粗い電極などの前駆体材料の測定に採用しています。
  • 正極材と固体電解質の粒子径比を最適化して、エネルギー密度を最大化します。

 

装置の詳細

装置の詳細

SediGraphは、苛酷な製造現場から管理の行き届いた研究室に至るまで、過去50年以上にわたって幅広い分野で活用され続けている、沈降法を用いた世界標準の粒子径分析装置です。

  • 沈降法は、広く認知されている物理法則を用いた測定技術であり、試行錯誤によるモデル化を行うことなく、粒子の特性を容易に測定可能
  • サンプルの質量を徹底的に分析し、測定範囲外の微粒子を定量化
  • 他の多くの測定手法よりも高濃度の材料を使用でき、サンプルの再現性を確保

 

粉体の流動性

FT4

The FT4 Powder Rheometer® – a universal powder tester for measuring powder flow properties and powder behavior.


結果例

結果例

 

バッテリー業界にもたらす価値

  • 粉体の比エネルギーは、粒子間の摩擦と力学的相互作用を表す指標の一つです。比エネルギーを理解することで、電極スラリーの凝集を低減できます。
  • 粉体の透過性は、粉体が流入した空気を放出できる性質を表します。透過性を特定および最適化することで、スラリーの分散状態や湿式または乾式システムのキャビティ充填を改善できます。

装置の詳細

装置の詳細

FT4は、粉体の流動特性を包括的に評価できる、ユニバーサルな粉体流動性評価装置です。粉体の次の特性を定量化することで、製造プロセスを最適化します。

  • 流動抵抗
  • せん断応力
  • 壁面せん断応力
  • かさ密度
  • 圧縮性
  • 透過性

お問い合わせ

リチウムイオンバッテリーの未来を、一歩ずつ測っていく。

リチウムイオンバッテリーは、総じて大きな利点をもたらす一方で、欠点もあります。現在、幅広い分野でリチウムイオンバッテリーの研究や調査が行われており、今後10年で商業化が進むことでしょう。当社は、高品質なデータ、カスタマーサービス、粒子試験所、バーチャルまたはオンサイトでの製品デモにより、お客様のバッテリー開発を加速するための持続可能なソリューションを提供します。