3. バインダーが電池で果たす役割

図 9 . スラリーを塗工した電極をさらに拡大した図赤は活物質、青は正極集電体、黒はアセチレンブラック、緑はSBR

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。

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3.5集電体との接着、付着―密着性と接触抵抗―

内部抵抗の内訳

図 10 . 接触抵抗R_c ^* ＋粒子間抵抗R_p＋粒界抵抗R_i＋バルク抵抗R_b

Rb+Ri+Rpは、15kΩ以下と推定された。等価回路

図 11 . 接触抵抗`R`_c ^* ＋粒子間抵抗`R`_p＋粒界抵抗`R`_i＋バルク抵抗`R`_b

電池の劣化に伴う内部抵抗の増大は、形状変化に伴う 接触抵抗 の増大によるところが大きい

3.6電極製造とバインダー―塗工、プレス、乾燥―

調合・混合・攪拌・分散・塗布・乾燥・プレス・注液

3.7注液、充放電ととバインダー―膨潤、膨張収縮、ガス発生―

誘電率の異なるバインダー樹脂の種類と電解液の分解電位

アノード分極による剥離

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―

電池の内部抵抗とSOC- OCV曲線

図 16 . 198 🖱 電池の内部抵抗とSOC- OCV曲線

©K.Tachibana

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。

蓄電ゴム

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―

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―

接着と結着

3.2バインダーの種類―溶液系（PVDF）と水分散系（SBR）

バインダーの種類

配向分極（電気二重層）

PVdF

SBR

炭素材料とバインダー

バインダーのスプリングバック

3.3界面と表面―面接触と点接触―

接着の様式、点接着と面接着

樹脂で被覆しない、電子伝導の阻害

3.4固体粒子の結着―空隙充填の最適化―

スラリー中の粒子サイズのイメージ