第7章 全固体電池など次世代電池の開発

• 7.1 全固体リチウムイオン電池の構成
  • 7.1.1 液系電解液 (質) から全固体電解質
  • 7.1.2 固体粒子間のLi+移動、模式図
  • 7.1.3 固体粒子間の接触界面、模式図
• 7.2 固体電解質の種類と特性値
  • 7.2.1 固体電解質と比較物質の特性
  • 7.2.2 電解質のイオン伝導度 (デバイス値)
  • 7.2.3 固体電解質のサプライ、日本
• 7.3 EVなど自動車用の全固体電池の開発
  • 7.3.1 NEDOの全固体電池ロードマップ
  • 7.3.2 トヨタ自動車 株式会社 の全固体電池への取り組み2017年〜2018年
  • 7.3.3 自動車用全固体電池、開発情報～2021/1Q
  • 7.3.4 自動車用全固体電池、開発情報 (2) 発売時期一覧
• 7.4 昇温域における全固体電池の可能性
  • 7.4.1 熱制御型PHV/HV全固体電池システム
  • 7.4.2 ダイムラーHVの電池配置と冷却方法 (2005)
  • 7.4.3 電解質のイオン伝導度 (理化学値)
  • 7.4.4 電解質のイオン伝導度 (デバイス値) 、LLZ固体電解質
  • 7.4.5 固体電解質の温度と電池の機能モデル
• 7.5 EV用全固体電池のシナリオ
  • 7.5.1 EV用リチウムイオン電池、シナリオ#1
  • 7.5.2 EV用リチウムイオン電池、シナリオ#2
  • 7.5.3 EV用リチウムイオン電池、シナリオ#3
• 7.6 パラダイムシフト、電解液系から固体電解質系へ
  • 7.6.1 全固体リチウムイオン・セルへの期待
  • 7.6.2 パラダイムシフト 電解液系から固体電解質へ

第8章 正極材の高性能化と選択

• A. 正極材の現状、EVを中心とした選択
  • 8.1 製品電池の正極材と比容量2016年〜2017年
  • 8.2 EV用電池の正極材の実用例
  • 8.3 日産自動車のEV電池技術
  • 8.4 ニッケル、コバルト系正極材のコストと性能
• B. 正極材の理論容量と実用容量
  • 8.5 正極材の遷移元素
  • 8.6 正極材の容量とセルの比容量モデル
  • 8.7 正極材の理論容量 (Fafaday則) とパラメーター
  • 8.8 単元 LFPLi FePO4
  • 8.9 単元 LCO LiCoO2
  • 8.10 単元 LNO LiNiO2
  • 8.11 単元 LNO LiNiO2 (2)
  • 8.12 単元 スピネル結晶 s-LMO LiMn2O4
• C. 製品正極材の定格電圧と放電容量
  • 8.13 EV電池用正極材の比較と選定
  • 8.14 電池メーカーでの正極材評価
  • 8.15 (参考) 正極材製品の放電容量 (1)
  • 8.16 (参考資料) 正極材製品の放電容量 (2)
  • 8.17 製品正極材の放電容量 (3) 20Ahセル
• D. 二元系と三元系の化学組成と位置付け (Ah、Wh)
  • 8.18 NCA 二元系の組成とmAh/g容量 (データ)
  • 8.19 NMC 三元系正極材の元素組成と表記
  • 8.20 NMC 三元系正極材の位置付、AhとWh
  • 8.21 NMC Li (Ni1/3Mn1/3Co1/3) O2 (1)
  • 8.22 NMC Li (Ni1/3Mn1/3Co1/3) O2 (2)
• E. 工業製品の特性事例 2021
  • 8.23 二元系正極材製品の特性事例
  • 8.24 三元系正極材製品の特性事例

第9章 負極材の高性能化と選択

• A. 炭素・黒鉛系負極材の特性と比容量
  • 9.1 炭素・黒鉛系負極材の特性 (数値は代表例)
  • 9.2 実用・リチウムイオン電池の負極材 (1)
  • 9.3 実用・リチウムイオン電池の負極材 (2)
  • 9.4 炭素..関連産業の原料シーケンス
  • 9.5 炭素、黒鉛系負極材の熱履歴と真比重
  • 9.6 炭素、黒鉛系負極材のメーカー
  • 9.7 負極材の資源、製造、コストと廃棄・回収
• B. 負極材の粒子形態 (モルフォロジー) と異方性
  • 9.8 ハードカーボンの「クラスター」
  • 9.9 実用・炭素系負極材の特性、粒径と比表面積
  • 9.10 炭素・黒鉛系負極材の異方性と特性
  • 9.11 負極材の選択とパワーVS.エネルギー特性
  • 9.12 負極材の選択とセルの安全性
  • 9.13 負極材の選択とパワーVS.エネルギー (データ)
• C. 高容量負極材 (1) 物理化学的特性
  • 9.14 各種負極材の理論容量
  • 9.15 元素の電気伝導度Ω・m
• D. 高容量負極材 (2) 充放電特性
  • 9.16 Si/SiO-C/G系負極材の開発グレードリスト2019
  • 9.17 高容量負極材の化学式と理論容量
  • 9.18 AUO社 Si-C Anode ANSY-060
  • 9.19 負電極層の放電容量mAh/cm3
  • 9.20 負電極層の放電容量mAh/cm3 (データ)
  • 9.21 SiO/Graphite mixture GSYuasa 2018
• E. 合金系負極材の諸問題 (1) 体積変化 再掲 第2章 図表2.3.33 リチウムイオン電池の構成と電解質溶液1.2Mの分布
  • 9.22 負極電極層の密度 (嵩比重) と空隙率
  • 9.23 合金系負極材の体積変化と比較 (比重)
  • 9.24 合金系負極材の体積変化と比較 (比体積)
• F. 合金系負極材の諸問題 (1) 実用容量の決定
  • 9.25 負極材の理論容量 (1) 、mAh/gとmAh/cm3
  • 9.26 負極材の理論容量 (2) 、Ah容量あたりのg数とcm3数
  • 9.27 理論容量の計算、/gと/cm3 (上) 、/Ah (下)
  • 9.28 合金系負極材のLi化ステップ
  • 9.29 合金系負極材のLi数と実用域
  • 9.30 負極材の電位変化vs.Li/Li+

第10章 セパレータ、バインダーと集電箔など部材の多様化

• A. 金属と樹脂材料
  • 10.1 金属・樹脂材料の供給SC (難易度)
  • 10.2 金属・樹脂材料の供給SC (一覧)
  • 10.3 金属・樹脂材料の供給SC、基盤の産業
• B. セパレータとバインダー
  • 10.4 セパレータとバインダーの増産計画、主要メーカー
  • 10.5 バインダーポリマーの増産計画、主要メーカー
  • 10.6 セパレータの種類と製法
  • 10.7 セパレータ面積の試算 EV100万台/年

第11章 電池の外装型式の多様化 (円筒、角槽と平板)

• A. 電極構造と外装形式の関係
  • 11.1 セルの構造と熱伝導 (放熱)
  • 11.2 電池 (セル) の外装型式と電極板製造
  • 11.3 大形リチウムイオン電池の外装型式と特性 (1)
  • 11.4 大形リチウムイオン電池の外装型式と特性 (2)
  • 11.5 EV用 (単) 電池の外装型式、多様性と選択
  • 11.6 EV用リチウムイオン電池の外装型式とメーカー
  • 11.7 円筒型電池のAh容量、体積V、表面積SとS/V
• B. EV用電池の外装形式と冷却システム
  • 11.8 日産自動車 LEAF 2019 電池構成
  • 11.9 日産自動車 LEAF 2019 EVシステム
  • 11.10 角槽型電池ユニットの間接水冷方式 (VW)
  • 11.11 TESL社 Model-S 85kWh

第12章 品質管理、保証と製品表示

• A. 電池の仕様書と定格 (電流A、電圧V) 値
  • 12.1 産業用リチウムイオン電池の表示、JIS C 8715-1 2012
  • 12.2 (単) 電池仕様書の項目例
  • 12.3 定格電圧 (10Ahセルの放電特性 0.2C～3.0C)
  • 12.4 安全領域 (充放電の電圧と電流の範囲)
  • 12.5 特性値などの英文、和文の表現
• B. 製造と販売における諸課題
  • 12.6 安全性確保の為の電池の購入方法
  • 12.7 製品開発と製造における規格要求事項の流れ (1)
  • 12.8 製品開発と製造における規格要求事項の流れ (2)
• C. 表示 (マーキング) とグローバル・スタンダード
  • 12.9 CEマーキング (EU地域向け輸出)
  • 12.10 EU電池指令の化学物質規制
  • 12.11 認証取得のアイコン (1) ULなどグローバル
  • 12.12 認証取得のアイコン (2) 国別のアイコン
  • 12.13 電池工業会のマーキングガイドライン
  • 12.14 (小型) 二次電池の表示 (マーキング)
  • 12.15 まとめ、リチウムイオン電池への表示
• D. 輸送と輸出に関する事項
  • 12.16 リチウムイオン電池の輸出手順
  • 12.17 リチウムイオン電池のMSDS事例
  • 12.18 輸送時の添付資料の事例
  • 12.19 危険物申請書 (JALカーゴ)

第13章 電池の原材料と部材のサプライチェーン

• A. EV用途を中心とする電池製造の背景、2022年〜2035年
  • 13.1 電池製造の背景、2022
  • 13.2 リチウムイオン電池の生産、ポジション
  • 13.3 電池生産スケールとコスト、生産性 (模式図)
  • 13.4 EV電池のサプライチェーンSC、日米中欧韓模式図
• B. 化学系材料のサプライチェーンSC
  • 13.5 化学系材料の供給SC (一覧)
  • 13.6 化学系材料の供給SC、基盤の産業
  • 13.7 化学系材料の供給SC (難易度)
  • 13.8 正極材の素原料Co Ni、鉱石>精錬>・・>合成
  • 13.9 ニッケル系正極材、同前駆体の製造計画 (1)
  • 13.10 ニッケル系正極材、同前駆体の製造計画 (2)
  • 13.11 NCA正極材の製造規模と電池換算GWh
• C. 廃電池のリサイクルと EU電池規制2021
  • 13.12 廃EV電池の発生ルートと諸課題
  • 13.13 EV等の廃電池の処理と資源リサイクル
  • 13.14 EU電池規制の概要 (1)
  • 13.15 EU電池規制の概要 (2)
  • 13.16 (引用) 電池サプライチェーン協議会の解説、EU電池規則
  • 13.17 まとめ SCトラブルへの対処方法
• D. 資料、元素資源の化学物質
  • 13.18 元素資源と素原料の重量比 (グラフ)
  • 13.19 元素資源と素原料の重量比 (データ)

第14章 (追補) コバルトフリー正極材の特性と選択

• A. LFPなどコバルトフリー正極材と電池コストダウンへの取組
  • 14.1 最近のコバルトフリー正極材の動向、2022/2Q
  • 14.2 中国におけるLFP正極材の生産、GGII
  • 14.3 正極材の選択、中国電動自動車 (1) 2019/4月
  • 14.4 正極材の選択と電極バインダーの選定
  • 14.5 バインダー用ポリマーラテックスの配合例
• B. LFP正極リチウムイオン電池の事例と特性
  • 14.6 LFP鉄リン酸リチウム正極 4Ahセル特性 25℃
  • 14.7 鉄リン酸リチウム正極セル (4Ah) 特性
  • 14.8 LFP正極のリチウムイオン電池、製品例
  • 14.9 BYD社のLFP正極材電池とバス
  • 14.10 エリーパワー 株式会社 の函体収納型LFP正極材電池
  • 14.11 SAFT社のVL25Fe Cell
• C. LFP、LMOなどコバルトフリー正極材の容量特性と課題
  • 14.12 コバルトフリー正極材の比較 (データ)
  • 14.13 コバルトフリー正極材の比較 (Ah)
  • 14.14 コバルトフリー正極材の比較 (Wh)
  • 14.15 s-LMOの充放電メカニズム (研究引用)
  • 14.16 TOF-SIMS法による負極表面の解析
  • 14.17 正極活物質の自己分解開始温度
• D. LFPの粒子モルフォロジーと物理特性
  • 14.18 LFP (リン酸鉄リチウム) の特性例、開発初期2008
  • 14.19 正極材の粒径と比表面積とモルフォロジー
  • 14.20 LFPのモルフォロジー
  • 14.21 正負極材の真比重、T比重、P比重、空隙率%@P
• E. LFPと電極板の電気伝導の問題と解決
  • 14.22 汎用正極材の電気伝導度
  • 14.23 LFP鉄リン酸リチウム正極の体積抵抗
  • 14.24 高機能アルミ箔 (表面処理アルミ箔)
  • 14.25 表面処理アルミ箔の効果
• F. まとめ
  • 14.26 特徴1 メリット
  • 14.27 特徴2 デメリット

資料一覧