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リチウムイオン二次電池の基礎とバインダーの役割
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機能界面設計工学特論
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リチウムイオン二次電池の基礎とバインダーの役割
~電池の基礎の基礎、ボルタ電堆からリチウムイオン二次リチウム電池へ、電池を構成する材料と役割、バッテリーを構成する材料バインダー、バインダーが電池で果たす役割、バインダーの働き、バインダーの種類、電池性能とバインダー~
蓄電ゴムを作ったことがある。
材料の極性でくっつくのだ。
電解液に入れた途端にはらりとはがれる。これは電解液の極性の問題。
充電しはじめた途端にはらりとはがれる。これもクーロン力。
極性のPVdFは、活物質の極性に寄与して、極性のアルミニウム皮膜にクーロン力でくっついているに過ぎない。
活物質を使わずに炭素材料だけをPVdFでくっつけようとしても、ぺろりとはがれてします。
バインダーの種類
電池材料
リチウムイオン二次電池の正極(放電時カソード)の構造
リチウムイオン二次電池の負極(放電時アノード)の構造
配向分極(電気二重層)
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1.
電池の基礎の基礎
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1.1 直流と 交流、電気抵抗と 静電容量 ―電気回路の描き方―
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1.2 回路計とオシロスコープ―電圧、電流、波形の読み取り―
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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 ―
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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―
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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―
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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-
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1.7 リチウムイオン二次リチウム電池―材料と構造―
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1.8 電池内部における電場と電流密度、電気力線
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2.
電池(セル)の性能
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2.1 バッテリーを構成する材料
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2.2 活物質―反応場となる界面、その極性―
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2.3 電解液―電子絶縁体、液回り―
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2.4 導電助剤―電子パス、その極性―
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2.5 集電体―固体と固体の接触抵抗―
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2.6 セパレータ―電子短絡を防ぐ―
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2.7 外装材―ガスバリア性―
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2.8 バインダー―固体同士をを結着させる―
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3.
バインダーが電池で果たす役割
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3.1バインダーの働き―電子パスの維持―
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3.2バインダーの種類―溶液系(PVDF)と水分散系(SBR)
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3.3界面と表面―面接触と点接触―
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3.4固体粒子の結着―空隙充填の最適化―
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3.5集電体との接着、付着―密着性と接触抵抗―
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3.6電極製造とバインダー―塗工、プレス、乾燥―
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3.7注液、充放電ととバインダー―膨潤、膨張収縮、ガス発生―
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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―
【講師経歴】
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山形大学 工学部 応用化学科 1985年03月,卒業
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山形大学 工学研究科 修士課程,1987年03月,修了
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修士(工学),山形大学,1987年03月
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大日本印刷株式会社,職員(技術系),1987年04月 ~ 1991年03月
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山形大学 工学部 助手 1991
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博士(工学),東北大学,2003年03月
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山形大学 工学部 助教授 2003
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山形大学 工学部 准教授 2007
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