調査・評価・分析の受託会社
電池材料解析評価センター
平成２２年４月
- これまで培った多種多様な材料解析・評価技術のノウハウと最新鋭の設備・施設を利用してリチウムイオン二次電池（LIB）や次世代電池の研究開発・品質管理を強力にサポートします。
- 電池の試作から耐久性試験など一貫評価を実現した専用ラボ機能により、お客様と共同で性能改善を進めます。
- 電池ケースや躯体などに要求される構造体強度・防食性能などの要素技術に対する評価解析とコンサルティングをお受けします。
各種二次電池部材の解析・評価項目と分析手法
正極材（活物質、バインダー、導電助剤）
- 結晶構造（X線回折）
- 結晶構造・形態の変化（TEM、断面SEM）
- 元素組成比、不純物管理（ICP-AES、ICP-MS、ガス分析)
- 反応界面観察と分析（CCD、XPS、FT-IR)
- 元素分布（FE-EMPA、LA-ICP/MS）
- 粒子解析（レーザー回折/散乱式粒度分布、L-SEM)
負極材（活物質、微量添加物質、バインダー）
- 結晶構造、面間隔（X線回折）
- 結晶構造、酸化状態（TEM、L-SEM)
- 黒鉛化度、結晶性（ラマン：マクロ・顕微）
- 反応界面観察と分析（CCD、FT-IR、XPS）
- 添加元素濃度（ICP-AES、ICP-MS）
- Li分布（GD-AES、LA-ICP/MS）
- 電極材料物質の表面官能基測定（電位差滴定）
電解液（溶媒、電解質、添加剤）
- 溶媒中の微量変性成分（GC/MS、FT-IR)
- 電解質の構造解析（NMR)
- 電解質の濃度変化（ICP-AES、ICP-MS)
- 分子量（GPC）
セパレーター
- 形態変化（TEM、L-SEM、3D-SEM)
- 物性評価（熱分析：TG、DTA、DSC）
- 細孔分布（ポロシメータ、AFM）
セル、スタック部材
- 機械強度特性（疲労試験、落下試験：高速カメラ)
- 熱特性（赤外線カメラ、光ファイバー温度計）)
- 内部観察（X線CT）
- 耐久性試験（充放電試験、複合サイクル試験、他）
不活性雰囲気下での電極微細構造解析（二次電池用電極材料の劣化調査）
- 試料作成：
- FIB加工（SEM用、TEM用）
- 形態観察：
- 高分解能FE-SEM、FE-TEM、成分分析、状態解析：SEM-EDX、TEM-EDX、TEM-EELS、XPS
いずれの設備も、露点温度－50℃で試料の取り扱い（トランスファ）に対応
活性の高いLi空気電池や全固体電池も観察、分析が可能です。
解析事例
1. 正極材充放電前後のＴEM観察と元素分析
2. 長期間利用劣化電池の内部観察と状態分析
角型電池のX線CT画像
充電時負極表面のXPSによるLi状態分析
X線CTでは、内部膨れ位置が確認でき、膨れ中心近傍の負極材表面に金属Liの析出を確認。負極表面から10nm内部および新品には金属Li起因ピークは確認されず、過充電等により表層部のみに析出したものと推測されます。
解析・評価可能な対応例
- 充放電試験前後の正極材の構造変化（大気非暴露処理-断面TEM観察）
- 携帯電話用角型電池の非破壊による内部欠陥観察
- 過充電状態の負極表面のリチウム（Li）のデンドライト（樹枝状結晶）状態分析（XPS）
- Pt触媒（白金触媒）/C担体の高分解能SEM-STEM観察
- Liイオン電池（リチウムイオン電池） Cu電極材の組織観察
- Liイオン電池（リチウムイオン電池） 正極材のTEM調査
- Liイオン電池（リチウムイオン電池） 負極材のTEM調査
- EBSPによるCuめっき膜（銅めっき膜）の配向性評価
- Cuめっき膜（銅めっき膜）の配向性評価例EBSP図形とSIM像との比較
- 電池材料（正極材、負極材、電解質）中の不純物分析
- レーザー回折法による電極材料の粒度分布測定
- 高精度赤外線カメラ
- 充放電試験後の負極材の構造変化（大気非暴露処理-断面TEM観察）
- 劣化電池の大気非暴露環境下での解体処理
- 活物質の粒度分布測定
- 活物質の結晶構造解析
- 負極材表面の官能基分析
- 過酸化リチウムの状態解析
- 全固体電池の活物質／電解質界面の状態観察
- ラミネート形電池およびコイン型電池の試作及び充放電特性等性能試験
- Liイオン電池（リチウムイオン電池）用セパレータ材の表面観察（FE-SEM、AFM）
- 電池の落下試験（高速度カメラ撮影）
- 電池ケースの圧縮試験、高速変形特性評価
- 燃料電池セル内温度分布測定
- 専用セルによるその場観察（光学顕微鏡観察、FT-IR分析、ラマン分光分析）
- 集電体溶接部の微細構造解析
- 集電体薄膜の結晶方位解析
- CIS系太陽電池の積層断面構造解析
- InGaAs太陽電池の構造解析
- GaAs系太陽電池のTEMによる欠陥観察
- 色素増感型太陽電池、有機薄膜系太陽電池の微細構造解析
- 長期使用燃料電池用セパレータの表面形状観察
- 太陽電池パネルの塩水噴霧試験、複合サイクル試験
- 太陽電池用固定金具の溶接部評価
- ガス発電機ケースの耐食性評価
- 発電機廃熱部の熱拡散シミュレーション
- 多結晶Si（多結晶シリコン）用極微量分析
- レーザーICP/MSによる不純物分析
- PEFC燃料電池用Pt触媒のULV-SEM観察
- PEFC燃料電池用Pt触媒のTEM観察
- PEFC燃料電池用Pt触媒のXPS分析(内殻準位、価電子帯)
電池材料解析評価センターのご相談、お問合せはこちらから。
JFEテクノリサーチ株式会社 電池材料解析評価センター
フリーダイヤル : 0120-643-777
TEL : 043-262-2313 FAX : 043-262-2199
