News
News
2023.07.03
技術ブログ
リチウムイオンバッテリーの電極は、活物質、導電助剤、増粘剤、結着材および溶媒を含むスラリーを作製し、
Al箔やCu箔上に塗工して形成されている。
これら製造時における乾燥工程において、スラリーに含まれる溶媒を揮発させる際に、
結着材が溶媒とともに電極表層へと移動するマイグレーションと呼ばれる現象が発生する。
これら現象により電極表面では豊富となった結着材（抵抗）によりリチウムイオンの移動が阻害される。
一方、結着材が不足した集電箔付近では活物質の反応性が高まったり、合材と集電箔の剥離が助長され、
結果的にバッテリー自体のサイクル耐久性を低下させる影響がある。
正極シートにおいて、結着材成分（PVDF）のマイグレーションの傾向を評価する場合においてはEPMAによる評価が有効である。
事例ではイオンミリングによって断面作製された正極電極に対し、FE-EPMAにて元素マッピングを行い、
PVDFの主成分であるF（フッ素）の分布傾向を解析することによってマイグレーションの程度を評価した。
Fのマッピング結果は、活物質の主成分であるCoのピークによる妨害を受けてしまう。
事例ではCoマッピングを同時測定し干渉補正をすることで、実分布に近いFのマッピング結果を得ている。
マッピング結果をさらに解析することで、PVDFの偏析傾向をプロファイル化することも可能である。
これらはcsvファイルとしても出力可能であるため、分布傾向を数値解析し、適切な製造工程の条件探索につなげることも可能である。
CP加工（イオンミリング加工）（日立ハイテク製：Arblade 5000）
FE-EPMA（JEOL製：JXA-8530F Plus）
キーワード
リチウムイオンバッテリー、バインダー、PVDF、マイグレーション、EPMA
評価業務にお困り事はございませんか？
JTLはお客様の頼れるパートナーとして、
シチュエーションに応じた迅速丁寧な対応を心がけております。
どんな些細なことでも構いませんので、
まずは下記のメールフォームよりお気軽にお問い合わせください。