液系バイポーラ型リチウムイオン電池の試作・評価サービス

このような課題はありませんか

• 開発中の正極材を、液系バイポーラ型リチウムイオン電池の構造で評価したい
• 電解液、バインダー、セパレータ、タブシールなどのセル部材について、BP-LIBへの適用を検討したい
• バイポーラ型セルを社内で試作する設備やノウハウが不足している
• セル設計・試作と電気特性評価を別々に依頼する負担を減らしたい
• 単層セルと2直列・3直列セルの初期充放電挙動を比較したい
• 評価対象材料に応じた試作条件や評価可否を事前に相談したい

液系バイポーラ型リチウムイオン電池とは

液系バイポーラ型リチウムイオン電池（BP-LIB）は、1枚の集電体の両面に正極と負極を配置したバイポーラ構造のセルを積層し、直列接続する電池構造です。セル層を積み重ねることで、積層数に応じた高電圧化を図る構成です。

JFEテクノリサーチでは、数十年にわたり培ったラミネートセル試作の知見と独自のセル作製技術を活用し、液系BP-LIBを試作します。以下（図3）の試作例では、単層、2直列、3直列の初期充放電試験を行い、セル層の増加に伴って電圧が2倍、3倍となることを確認しています。正極材、電解液、バインダー、セパレータ、タブシールなどの材料・部材を対象に、BP-LIB構造での適用検討や電気特性評価に利用できます。

JFEテクノリサーチ液系バイポーラ型電池の試作・評価サービスの特長

特長1 材料に応じた液系BP-LIBの試作

お客様からご提供いただく電極材料やセル部材の特性を踏まえ、液系BP-LIBを試作します。自社でバイポーラ型セルの試作環境を整える負担を抑えながら、研究開発段階の材料・部材を実セル構造で検討できます。

特長2 漏液防止を考慮した独自のセル作製技術

液系バイポーラ構造で課題となる漏液に配慮したセル作製技術を活用します。材料評価に必要な試作・評価環境を提供し、BP-LIBへの適用可能性を検討するためのデータ取得を支援します。

特長3 セル設計・試作から電気特性評価、分析まで一貫対応

セルの設計・試作、初期充放電試験、直流抵抗測定、交流抵抗測定、レート特性評価、分析までを一貫して実施できます。依頼窓口をまとめることで、評価目的や試作条件を共有しやすくなります。

特長4 単層から積層セルまで比較評価

単層セルに加え、2直列・3直列のバイポーラ型セルを用いた初期充放電評価の実績があります。積層数による電圧挙動の違いを確認し、材料・構造検討に活用できます。

特長5 事前打ち合わせによる評価設計

対象材料によっては試作・評価が困難な場合があるため、事前に材料情報、目的、希望条件を確認します。実施可否や評価内容を整理したうえで、課題に応じた進め方を提案します。

測定・評価の流れ

• STEP1 お問い合わせ・事前打ち合わせ
  評価目的、対象材料・セル部材、希望する評価項目を確認します。
• STEP2 評価可否・試作条件の検討
  材料特性やご要望を踏まえ、BP-LIBの試作可否、セル構成、評価内容を検討します。
• STEP3 材料・セル部材のご提供
  合意した内容に基づき、評価対象となる正極材、電解液、バインダー、セパレータ、タブシールなどをご提供いただきます。
• STEP4 セル設計・試作
  材料特性に応じて、液系バイポーラ型セルを設計・試作します。
• STEP5 電気特性評価・分析・報告
  初期充放電試験、直流抵抗測定、交流抵抗測定、レート特性評価などを実施し、結果をご報告します。

試作例と測定例

事例：単層・2直列・3直列セルの初期充放電評価

バイポーラ構造でセル層を増やした際の初期充放電挙動を確認しました。
実施内容：単層、2直列、3直列のセルを試作し、25℃でCC充放電を0.1C、3サイクル実施。目標電圧は充電2.5 V×積層数、放電1.75 V×積層数とした。
得られた知見：添付資料の試作例では、2直列、3直列とセル層を増やすことで、電圧が2倍、3倍となることを確認した。

対応可能な試料・測定条件

活用例

• 開発中の正極材料をBP-LIB構造で評価する
• 電解液やバインダーのBP-LIBへの適用を検討する
• セパレータやタブシールなどのセル部材の適合性を検討する
• 単層セルと直列積層セルの初期充放電挙動を比較する
• セル設計・試作から評価・分析までを一括で委託
• 自動車メーカー、電池メーカー、電池材料メーカー、研究機関における研究開発
• 生産技術・品質保証部門で試作評価データを参照

液系バイポーラ型リチウムイオン電池の試作・評価のよくあるご質問（FAQ）

Q1.どのようなサービスですか。

電極材料やセル部材をご提供いただき、材料特性に応じた液系バイポーラ型リチウムイオン電池を試作し、電気特性評価や分析を行う受託サービスです。

Q2.どのような材料を評価できますか。

正極材、電解液、バインダー、セパレータ、タブシールです。その他の材料はご相談ください。

Q3.負極材料の評価には対応していますか。

現時点では対応しておりません。集電箔の改良を進め、将来的な負極材料評価への対応体制を検討しています。

Q4.どのような評価ができますか。

初期充放電試験、直流抵抗測定、交流抵抗測定、レート特性評価などです。分析内容は目的に応じてご相談ください。

Q5.セルの試作だけを依頼できますか。

セル試作だけでのご依頼も可能です。試作目的、対象材料、希望するセル構成をお知らせください。

Q6.単層セルと積層セルを比較できますか。

単層、2直列、3直列セルによる初期充放電評価の試作例があります。具体的な比較条件は事前打ち合わせで確認します。

Q7.漏液への対応はどのように行いますか。

液系バイポーラ構造の漏液防止を考慮した独自のセル作製技術を活用します。材料や構成によって条件が異なるため、詳細は事前に確認します。

Q8.試作から評価・分析まで一括で依頼できますか。

はい。セル設計・試作から電気特性評価、分析まで一貫して対応します。対応範囲は評価目的に応じて調整します。

Q9.試料量、納期、費用を教えてください。

対象材料、セル構成、評価項目によって異なるため、お問い合わせください。

Q10.どのような情報を準備すれば相談できますか。

評価目的、対象材料・セル部材、材料情報、希望するセル構成、評価項目、希望時期など、分かる範囲でお知らせください。

Q11.すべての材料で試作できますか。

材料によっては試作・評価が困難な場合があります。事前打ち合わせで材料情報を確認し、実施可否と条件を検討します。

液系バイポーラ型リチウムイオン電池の試作・評価をご検討の方は、評価したい材料・セル部材、目的、希望する評価項目などを分かる範囲でお知らせください。材料や条件に応じて試作・評価の可否を確認し、進め方をご提案します。お気軽にご相談ください。