電池技術総合サービス
皆さまの電池ビジネスと電池開発を次のステージへ 産総研の「電池技術総合サービス」
皆さまの電池ビジネスと電池開発を次のステージへ 産総研の「電池技術総合サービス」
電池開発には、材料の選定、セルおよび構造設計、評価・解析技術といった多面的な技術力が求められます。
さらに、今後拡大が期待される系統連携や、蓄電池のリユース・リサイクルといった新たな“電池ビジネス”においても、電池内部の深い理解が不可欠です。
「電池技術総合サービス」では、経験豊富な電池研究者と充実した評価・試験設備を活かし、産総研グループの「総合力」により、皆さまの“電池ビジネス”への挑戦と躍進を、技術面から力強くサポートします。
「電池技術総合サービス」５つの特長
電池材料の「深い理解」に基づく技術支援
- 材料特性からセル構造・反応挙動まで一貫して解析可能
- 表面分析・電気化学特性評価などを組み合わせた高精度な劣化メカニズム解析
- 容量化・長寿命化・安全性向上の技術課題に、実験と解析で科学的にアプローチ
“電池に使えるか？”の可能性を評価
- 試作セルを用いた性能・安定性のスクリーニング支援
- 導電性、イオン伝導性、界面安定性などの基本物性評価
- 電池材料としての応用展開を研究者とともに検討・実証
電池を“使う側”のための信頼性・安全性に関する知見
- 電池性能・耐久性・安全性を評価
- リユース・リサイクルや状態診断など運用面での支援も対応
研究者によるオーダーメイド対応
- 産総研の電池研究者が個別にヒアリングし、技術課題を整理
- 要望に応じた評価手法・実験計画・セル設計などを提案
- 「何から始めればよいか分からない」状態からの伴走支援が可能
豊富な設備と公的研究機関ならではの安心感
- 電池材料評価、セル作製、インピーダンス測定、X線CT、SEMなど多様な評価装置を完備
- 公的研究機関としての中立性と技術的信頼性
- セル試作環境や評価装置を持たない企業でも、フルパッケージで技術支援可能
- 必要に応じて、産総研の他研究部門や、外部機関とも連携し、適材適所で最適な技術サポートを行います
材料選定～電池試作～実電池評価まで、一気通貫で支援
- 技術･動向相談から共同研究まで、迅速かつ幅広に対応します
- 経験豊富な研究者と充実した設備でお応えします
- 最新設備による分析･評価や電池試作など、産総研グループの総合力を活かします
未経験でも安心！電池開発の第一歩を技術面から伴走支援
電池開発に取り組みたいが、何から始めればいいかわからない…
そんな企業・研究者の皆さまにも、産総研の「電池技術総合サービス」はゼロからのスタートを支援します。
材料選びの考え方、セルの試作方法、性能評価の基礎、さらに踏み込んだ共同開発
電池研究の専門家が、技術面から段階に応じて丁寧に伴走します。
未経験からの技術開発、新規参入、新事業の立ち上げにも対応可能です。「電池を作ったことがない」企業こそ、お気軽にご相談ください。貴社の“電池ビジネス”の第一歩を、私たちが全力でサポートします。
実施内容はオーダーメイド！
電池開発の課題やフェーズは、企業ごとに異なります。産総研の「電池技術総合サービス」は、ヒアリングをもとに、課題・目的に応じた最適な支援プランを個別にオーダーメイドでご提案、お見積りします。「何から手をつけるべきか？」というご相談からでも構いません。
まずは、お気軽にお問い合わせください。
技術･施設活用事例
こんなことはありませんか？
- 新規材料の利点を顧客に十分に説明できない
- 材料劣化機構がわからないため改善指針を立てられない
目的
- 高分解能分析TEMを用いて、電池材料の構造・元素分布・化学状態を高分解能で観察する
こんなときにおすすめ！
- 活物質粒子内部の微細構造を確認したい
- 新規材料の充放電機構を調べたい
- 材料の劣化機構を調べたい
保有装置：JEM-ARM300F2 GRAND ARM 2 (日本電子), Talos F200X (Thermo Fisher)
- 高分解能（53 pm, GRAND ARM2）
- EDS, EELS
- 大気非曝露測定
実施内容
- 測定試料や測定目的をご相談ください。最適な測定・加工条件を検討します
- 基本的な構造観察から高度な化学状態分析まで対応可能です
- 電気化学測定との連携も可能です
蓄電池の正極、負極材料の粒子サイズ、形態、結晶構造などをナノ・原子スケールまで拡大して観察
こんなことはありませんか？
- リチウムイオン電池の内部構造を電池を解体せずに確認したい
目的
- X線CTを用いて、電池の内部を非破壊で高分解能観察する
こんなときにおすすめ！
- 充放電前後や劣化試験前後の電極活物質、電極シート等 の内部部材について、構造に変化があるのかを確認したい
- 電池を作成後、内部の様子を確認したい
保有装置：ZEISS Xradia 620 Versa
- 2段階の拡大光学系→作動距離50mmで1μｍの高分解能 (最高0.5μm分解能)
- フラットパネル(FPX)→大きな試料のスキャン（視野：140mmφ、93mmH）
実施内容
- サンプルをスタッフがセットし、X線イメージを確認頂きつつ、測定箇所を検討
- サイズ、箇所、分解能を決定して測定。測定後データを提供。
- 本測定前のX線イメージ確認や測定箇所の検討は関西センターの専用ブースからも確認可能
- X線CT本体には、電気化学制御装置との接続ケーブルがあり動作下測定も可能
- 1サンプル：数時間ー数日程度（サイズ、測定箇所、測定分解能による）
こんなことはありませんか？
- リチウムイオン電池の特性を向上したいが、どのような材料が良いのか分からない
- 電池をリユースしたいが、電池材料の劣化度合いをどのように検討したら良いか分からない
- 放射光軟X線分光を行ってみたいが、どのように解析して良いか分からない
目的
- リチウムイオン電池の材料の精密電子状態解析を実施する
こんなときにおすすめ！
- 電池活物質材料の開発、電池のリユース化の推進
- 電極材料の劣化箇所を可視化したい時
利用施設例：KEK Photon Factory,分子研UVSOR、NanoTerasu,SAGA Light Source,SPring-8
- 放射光軟X線ビームラインを利用
- 3D遷移金属・酸素、混成軌道を中心に精密解析
- UVSORやKEK PFの走査型透過
実施内容
- お預かりしたサンプルを測定に応じて加工し、放射光施設にて測定・解析を実施。解析結果を提供し、解釈のご説明
- 測定済みのデータについても解釈の説明
- 顕微分光データと、別途所内でのnanoSIMS結果と合わせた議論が可能
- 通常の測定の場合、1元素1時間程度
こんなことはありませんか？
- リチウムイオン電池電極材料の元素分布を高感度で可視化したい
目的
- 二次イオン室用分析装置を用いることで、 高感度かつ高い
- 空間分解能で微量元素を含めた元素分布を分析する
こんなときにおすすめ！
- 活物質材料へドープした微量元素の分布を分析したい
- リチウム元素の分布を確認したい
保有装置：AMETEK CAMECA NanoSIMS 50L
- 最小ビーム径 50nmでのイメージング分析
- サブミクロン領域での微量元素分析
- 7種類のマスを同時分析可能
- 断面観察、薄片試料など、サンプル加工が必要な際には、FIB-SEMを用いた測定試料作製も可能
実施内容
- サンプルをお預かりし研究者が測定します
- 測定データは提供するとともに、結果を説明します (非曝露測定は対応できません)
- 断面観察など、サンプル加工が必要な際には、FIB-SEMを用いた測定試料作製も可能です
- サンプルのセットから測定終了までの一連の作業で、1週間程度、その中で複数個の分析は可能です
こんなことはありませんか？
- 使用した活物質が有効に機能しているかを知りたい
- 電極作製プロセスを最適化したいが何らかの指針が欲しい
目的
- 高分解能分析TEMを用いて、電池材料の構造・元素分布・化学状態を高分解能で観察する
こんなときにおすすめ！
- 活物質が有効に使われているかを確認したい
- 電極材料の配合比や電極作成プロセスを最適化したい
利用施設例：NX10（パークシステムズ）, ICON (ブルカー)
- 局所電子伝導（抵抗）マッピング
- 大気非曝露
実施内容
- 測定試料や測定目的をご相談ください
- 最適な測定・加工条件を検討します
- 大気非曝露対応可能
- 1サンプル：2週間～1か月程度（測定内容による）
| 装置名 | 解析内容例 |
|---|---|
| TEM/STEM（透過型電子顕微鏡） | ナノスケール形状・結晶構造解析 元素分析（EDS）、電子状態解析（EELS） 【保有装置】GRAND ARM2（日本電子）、Talos F200X（Thermo Fisher） |
| SEM（走査電子顕微鏡） | 電極構造解析/元素分析（EDS）。断面SEM 【保有装置】S5500（日立）、Regulus SU8220（日立ハイテク） |
| FIB（集束イオンビーム） | 【保有装置】NB5000（日立ハイテク）、JIB-4700F（日本電子） |
| 断面加工装置 | イオンミリング 大気非曝露・低温 【保有装置】IB-19520CCP（日本電子） |
| NANO-SIMS（二次元高分解能二次 イオン質量分析計） | 局所元素分布（空間分解能:50nm） 【保有装置】NanoSIMS 50L (カメカ） |
| X線CT | 3次元構造解析（空間分解能:0.5㎛） 【保有装置】Xradia 620 Versa (カールツァイス） |
| SSRM（走査型広がり抵抗顕微鏡） | 局所電子伝導（抵抗）マッピング。大気非曝露 【保有装置】NX10（パークシステムズ）, ICON (ブルカー) |
| AFM（原子間力顕微鏡） | 表面形状解析 【保有装置】FastScan (ブルカー) |
| XAS（放射光軟X線分光） | 電子状態解析 大気非曝露 放射光施設（KEK等国内施設ビームライン） |
| AES（オージェ電子分光） | 表面元素・状態解析 【保有装置】JAMP-9500F（日本電子） |
| 電池試作施設 | 合材電極、コインセル、ラミネートセル試作 |
| 計算科学 | 第一原理計算、機械学習ポテンシャル 【ソフトウェア】VASP、MATRANTIS、自作プログラム |
| その他 | 産総研保有施設を必要に応じて使用 |
電池技術総合サービスに関するお問い合わせ
電池技術総合サービス事務局 ： battery-tech@aist-solutions.co.jp