リチウムイオン電池

世界をリードする当社の分析装置は、先進バッテリーの安全性、エネルギー・出力密度、サイクル寿命を向上させる高性能ソリューションを提供します。

マイクロメリティクスは、粒子、粉体、多孔質材料の特性評価において世界をリードする技術を提供します。

表面積

BET比表面積を含むガス吸着による表面積

多孔性

ガス吸着および水銀ポロシメトリーによる細孔径、容積および分布

密度

ガスピクノメトリーによる固体、粉体、スラリーの絶対密度測定。不規則な固体の自動包絡密度および圧縮嵩密度(T.A.P)。

パウダーフロー

粉体レオロジーと粒子間相互作用のせん断および動的測定

アクティビティ

化学吸着、温度プログラム反応、ラボスケールリアクターシステムを含む触媒活性

リチウムイオン電池部品

リチウムイオン(Li-ion)電池は、負極、正極、セパレーター、電解液という4つの主要な構成要素を持つ先進的な電池技術である。

マイクロメリティクス社では、原材料の前駆体から最終的な電池セルまで、電池製造の全工程に対応する計測器を用意しています。

将来的には、安全性と性能を向上させるために、液体電解質を固体電解質に置き換えるかもしれない。

コンポーネント別計装

バッテリーの各コンポーネントの計器

表面積

  • キャパシティの拡大
  • 急速充電を促進
  • 充放電性能の向上

粒子径

  • キャパシティの最大化
  • 高エネルギー密度には不可欠
  • クーロン効率への影響

密度

  • 電極充填密度の最適化
  • 質量/体積密度の最大化
  • 不可逆容量の最小化

表面積

  • キャパシティの拡大
  • 急速充電を促進
  • 充放電性能の向上
  • 接着に必要なバインダー

密度

  • 電極充填密度の最適化
  • 質量/体積密度の最大化
  • 不可逆容量の最小化

パウダーフロー

  • スラリーの凝集と分散性の制御
  • 電極充填密度の最適化
  • バッテリー効率の向上
  • バッテリー寿命が長い

多孔性

  • 安全性と信頼性に不可欠
  • エネルギー/電力密度の向上
  • キャパシティの最適化
  • サイクル寿命が長い

密度

  • 安全性と信頼性に不可欠
  • 一貫したセラミック素材
  • バッテリー寿命が長い

粒子径

  • キャパシティの最大化
  • 高エネルギー密度には不可欠
  • クーロン効率への影響

表面積

  • キャパシティの拡大
  • 急速充電を促進
  • 充放電性能の向上


リチウムイオン電池製造プロセスの各工程に対応した機器

製造工程

当社の装置は、前駆体の濃度調整から電極スラリーの調製、コーティング、乾燥、カレンダー処理、最終的なセルへの電解液充填に至るまで、すべての工程に対応しています。
一貫したプリカーサー
粒径と純度
電極とセパレーター
入力属性
スラリーでの歩留まり向上
およびドライプロセス
コーティングと
乾燥プロセスを監視する
電極の細孔容積と
サイズ分布を確認
セパレーター電解液充填

リチウムイオン電池計装

メソッド別計装

マイクロメリティクスの主要専門分野におけるクラス最高の材料特性評価装置。

表面積

当社の豊富なガス吸着分析計は、研究開発、品質管理、製造のニーズを実現する便利なソリューションを提供します。

  • 孔径は0.3nmから300nmまで、さまざまなモデルで測定可能。
  • 水蒸気吸着試験では、水に対する材料の感度を調べることができる。

結果例

電池産業にとっての価値

  • 電極材料の気孔率を理解することは、適切なイオンアクセシビリティと充電速度を保証するために重要である。
  • BET表面積、細孔容積、細孔径分布は、電池部品の最適化に役立ちます。

密度

AccuPycはガスピクノメトリーを使用し、GeoPycは独自の変位技術を使用して測定します:

  • 真密度、絶対密度、骨格密度
  • 見かけの体積と密度
  • エンベロープの体積と密度
  • 体積と密度

これら2つの手法のデータを組み合わせることで、空隙率パーセントと総空隙容積を決定することができる。

結果例

データ概要

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

電池産業にとっての価値

  • 前駆体のT.A.P.密度が高ければ、高い体積エネルギー密度が得られると期待される。
  • 真密度は、正極の純度と組成の良い指標であり、電池の全体的な性能を向上させるために使用することができる。
  • 電極材料の真密度をモニターすることで、スラリーコーティングと乾燥プロセスの安定性を確保。

多孔性

水銀ポロシメトリーは、スピード、精度、そして多くのサンプル特性の包括的な特性評価を実現する、他に類を見ない価値ある技術です:

  • ポアサイズ、3nm~500μm
  • 全細孔容積
  • 全細孔表面積
  • 空隙率
  • サンプル密度(バルクおよびスケルトン)
  • 粒子径

当社の豊富なガス吸着分析計は、お客様の研究開発、品質管理、製造のニーズを実現する便利なソリューションを提供します。

  • 孔径は0.3nmから300nmまで、さまざまなモデルで測定可能。
  • 水蒸気吸着試験では、水に対する材料の感度を調べることができる。

結果例

データ概要

  • 総浸入量:0.813 mL/g
  • 中央孔径:155nm
  • 気孔率:53.1

電池産業にとっての価値

  • 電極材料の気孔率を理解することは、適切なイオンアクセシビリティと充電速度を保証するために重要である。
  • BET表面積、細孔容積、細孔径分布は、電池部品の最適化に役立ちます。

粒子径

セディグラフは、過酷な生産環境においても、管理された研究室環境においても、沈降法による粒度分布測定の世界標準として、50年以上経った今でも使用されています。

  • 沈降は、よく理解された物理法則と、試行錯誤のモデリングを必要としない測定しやすい特性を利用する。
  • 完全なサンプル質量アカウンタビリティを提供し、測定範囲外の微量成分を定量化します。
  • 他の多くの技術よりも高い試料濃度を使用し、代表的な試料を確保する。

結果例

電池産業にとっての価値

  • The SediGraph is the only instrument that can precisely report weight percent of particles <0.1μm.
  • 粗面電極およびその他の前駆体材料の業界リーダー。
  • エネルギー密度を最大化するために、正極と固体電解質の粒径比を最適化する。

パウダーフロー

FT4は粉体の包括的な流動特性評価を提供し、現在では万能粉体試験機として確立されています。粉体の流動性を定量化することで、製造プロセスを最適化します。

  • 運動中の流れに対する抵抗
  • せん断強度
  • 壁に剪断
  • 嵩密度
  • 圧縮性
  • 透過性

結果例

電池産業にとっての価値

  • 粉体の比エネルギー(粒子間摩擦と機械的なかみ合わせの指標)を理解することは、電極スラリー中の凝集を減らすのに役立ちます。
  • 粉体が空気を放出する能力を示す指標である通気性を決定し、最適化することで、湿式または乾式システムにおけるスラリーの分散と空洞充填を改善することができます。

関連リソース

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Micromeritics社がお客様に選ばれる理由は、世界をリードする多様な高性能システム、専門的なアプリケーションスタッフ、そして世界中の様々な業界にまたがる工場で訓練を受けたエンジニアです。マイクロメリティクスは、ネット・ゼロ・テクノロジーのための持続可能なソリューションを提供し、高品質なデータ、顧客サービス、粒子試験ラボ、バーチャルまたはオンサイトでの製品デモンストレーションにより、研究開発と商業化の両方を加速します。