3. バインダーが電池で果たす役割

© K.Tachibana

©2017 K.Tachibana

©赤間未行

^{1 )}

（©黒澤大輝）

© D.Kurosawa , C1

電極は、活物質、導電助剤、バインダーを混錬し、塗工して作られます。異なる粒子サイズのもので、電池として動作できるように設計しなければなりません。 図は、活物質、導電助剤、バインダーの粒子サイズを３Ｄ-ＣＡＤアプリ、 ソリッドワークスで、３Ｄ表示したものです。

^{2 )}

実習端末の CADソフト SOLIDWORKS（ソリッドワークス）は、教育のためのみに利用できます。 実習室以外で、 授業の課題等でSOLIDWORKSを使う場合は、 指導教員を通じて 学術情報基盤センター にお問い合わせください。

✍ 182 活物質と導電助剤の接触状態を３D表示してみましょう

©K.Tachibana

スラリーやインクの 塗工には、 混合、撹拌、分散、 乾燥と言った工程が含まれます ^{3 )} 。

360 ✍ 236 リチウムイオン二次電池の合材設計について議論しよう

© M.Morita , C1 Lab.

372 226

電池の内部抵抗 が大きくなると、カットオフ電圧に到達する時間が短くなり、電池の容量が小さくなります。 電池の内部抵抗 は、溶液抵抗（ 抵抗過電圧）と接触抵抗からなります。 接触抵抗は、オーミックコンタクトでは、固体間接触の集中抵抗からなり、 またショットキーコンタクトでは、反応抵抗（ 活性化過電圧）や皮膜抵抗となります。 SOCの推定に使われます。

👨‍🏫 電池の内部抵抗とSOC- OCV曲線

©K.Tachibana
^{4 )}

リチウムイオン二次電池の基礎とバインダーの役割

• 1. 電池の基礎の基礎
  • 1.1 直流と 交流、電気抵抗と 静電容量 ―電気回路の描き方―
  • 1.2 回路計とオシロスコープ―電圧、電流、波形の読み取り―
  • 1.3 電池の仕組みと電気の流れ ― 電池式の書き方と電極の種類と呼び方 ―
  • 1.4 電池の起電力と化学平衡― 心電図にも使われる 銀塩化銀電極―
  • 1.5 分解電圧、過電圧と反応速度 ―エネルギーの効率と損失―
  • 1.6 ボルタ電堆からリチウムイオン二次リチウム電池へ－電池の進化と複雑化－
  • 1.7 リチウムイオン二次リチウム電池―材料と構造―
  • 1.8 電池内部における電場と電流密度、電気力線
• 2. 電池（セル）の性能
  • 2.1 バッテリーを構成する材料
  • 2.2 活物質―反応場となる界面、その極性―
  • 2.3 電解液―電子絶縁体、液回り―
  • 2.4 導電助剤―電子パス、その極性―
  • 2.5 集電体―固体と固体の接触抵抗―
  • 2.6 セパレータ―電子短絡を防ぐ―
  • 2.7 外装材―ガスバリア性―
  • 2.8 バインダー―固体同士をを結着させる―
• 3. バインダーが電池で果たす役割
  • 3.1バインダーの働き―電子パスの維持―
  • 3.2バインダーの種類―溶液系（PVDF）と水分散系（SBR）
  • 3.3界面と表面―面接触と点接触―
  • 3.4固体粒子の結着―空隙充填の最適化―
  • 3.5集電体との接着、付着―密着性と接触抵抗―
  • 3.6電極製造とバインダー―塗工、プレス、乾燥―
  • 3.7注液、充放電ととバインダー―膨潤、膨張収縮、ガス発生―
  • 3.8電池性能とバインダー―内部抵抗（出力特性）とサイクル寿命―