株式会社リコーが世界で初めてインクジェット技術を用いてリチウムイオン二次電池を自由な形状で製造する技術を開発しました。
本内容は下記プレスリリースの紹介記事です。
プレスリリース：
http://jp.ricoh.com/release/2019/0129_1.html
今回発表した技術はインクジェット技術を用いた印刷手法です。
リチウムイオン二次電池を構成する主要な部材である電極（正極と負極）やセパレーターの材料をそれぞれインク化し、インクジェット技術を用いて狙った場所に重ねてデジタル印刷することで、形状の自由な二次電池の製造が可能となります。これにより、デザインや性能の多様化が予想されるIoTデバイスやウェアラブルデバイス向けの電池製造に柔軟に対応できるようになります。
あらゆるモノがインターネットにつながるIoT時代やウェアラブル時代の実現には、それぞれのデバイスの使われ方や形に応じた二次電池が不可欠です。従来の二次電池は規格品のため、電池の大きさや形状、性能にデバイスのデザインや性能が制限されていました。本技術は、狙った場所に狙った形で電池材料を印刷することを可能にし、二次電池のデジタル印刷製造を大きく前進させました。将来的には、デバイス上に二次電池を直接印刷する実装技術の実現を目指していきます。
2019年度から、電池メーカーに向けて本技術を用いて製造した電池部材の提供や、本技術によるデジタル製造の提案を開始します。
技術紹介
従来の電池電極は、セラミックス等の電極材料を混ぜ込んだ高粘度のペーストをスリットから押し出して塗布した後、必要な大きさや長さにそれらを切り出した加工を行うことで製造されています。多様な形状や性能の二次電池を製造するためには、形状や性能に応じた複数の製造ラインを持つか、時間がかかる製造プロセスの組み換え生産が必要でした。また、電極を切り出す際に、電極以外の部分に塗布された電極材料は廃棄されていたため、多くの無駄が生じていました。
同社は、長年プリンティング領域で培ってきた材料技術とインクジェット技術を生かしたセラミックスの微粒化および独自分散技術により、インクジェットヘッドから吐出できる低粘度かつ高濃度な電極材料インクの製造を実現しました。リチウムイオン二次電池に用いられているほとんどの種類の電極材料のインク化に成功しています。また、電池内で電極の短絡を防ぐ部材であるセパレーターをインクジェットで形成できる技術も同時に開発しました。これらの電池部材をデジタルデータに従ってインクジェットヘッドから吐出することで、さまざまな形状の電池を製造することができますので、プロセスが簡易になり、多品種生産のため複数製造ラインを持つ必要も無くなります。また、必要な部分だけに電極材料を印刷するために、電極材料の無駄もなくなります。
＃ピエゾ ＃電池