👨‍🏫 コンポジット電極

コンポジット電極

金属メッシュをポンチなどで打ち抜き、リードをスポット溶接した集電体¹⁾に合材²⁾を塗布、圧着などして得た電極です。

合材には活物質、導電助材、バインダー、その他の添加剤が含まれるため、存在する界面の数は相を構成する要素の種類数から２種類をとる組み合わせの数と等しくなります。

たとえば「アルミニウム集電体｜電解質」は第二種の電極³⁾となります。電池の動作では「アルミニウム集電体｜導電助材」、「導電助材｜導電助材」界面、「導電助材、電解質｜活物質」界面、などの固相界面の理解が大切です。マクロな固体には必ず凸部が存在するため、固体同士を混合しただけでは固相界面の接触面積 ⁴⁾は限りなく０に近くなります。比表面積 ⁵⁾だけ大きくしても接触面積は必ずしも大きくなりません。接触面積を増やすにはプレスなどして空隙率⁶⁾を減らす必要があります。

集電体の電位は現れません。電位は主に酸化還元する物質で決まります。酸化還元反応に預かる物質を活物質といいます⁷⁾。大きく分けると活物質は一定の電位で反応するタイプと反応の進行に伴って電位が変化するタイプがあります。前者はステップ関数になるのに対して、後者はＳ字型の関数となります。

流す電流によって電位は変化します。内部抵抗となります。

電位窓、活物質の電位、開回路電圧（ＯＣＶ）と公称値。