リチウム（Li）イオン2次電池や燃料電池の電極中に混入する可能性のある20μm級の微小な金属異物を検出するX線異物検査装置を開発

電池

ＳＯＵＲＣＥ　日経ものづくり　８／３０
http://techon.nikkeibp.co.jp/article/NEWS/20110830/197826/

ＳＩＩナノテクノロジー　プレスリリース
http://www.siint.com/news/news_2011_08_30_A.html

リチウムイオン二次電池や燃料電池への金属異物の混入は、電池の歩留まりおよび
寿命を低下させる大きな要因となります。特にリチウムイオン二次電池では発熱の
原因となり、最悪の場合は発火の可能性もあります。近年、電気自動車・ハイブリ
ッド自動車および住宅用への採用に伴う電池の大型化により、金属異物の混入を防
止する重要度が増しています。このため、電池メーカーを中心に、金属異物の混入
を未然に防ぐため、複雑な故障解析が行われています。

　金属異物の混入経路は、活物質*2・セパレータ*3などの材料経由のものや、塗工
などの製造工程での混入など多岐に渡ります。従来は、不良電池を解体し、X線透
過検査装置や顕微鏡によって金属異物の存在箇所を検出し、走査電子顕微鏡や蛍光
X線分析装置などで対象となる元素を特定することで混入経路を推測するといった
故障解析が行われてきました。しかし、これらの手法ではその性能の限界により、
50μm以下の金属異物の検出が困難であり、かつ検出時間が膨大にかかるといった
問題がありました。更に、検出した異物に対して別の装置で元素分析を行うため、
検出箇所を見失うといった課題もありました。

　このほどSIIナノテクではX線透過による金属異物の検出と、蛍光X線による元素
分析の2つの技術を融合し、20μm程度の微小な金属異物も検出・分析可能なX線異
物検査装置を世界で初めて開発いたしました。*1

　本装置に試料となる電極板やセパレータ、容器に入れた活物質をセットして、検
査手順の選択後、測定を開始するだけで、X線透過像の撮像から、金属異物の検出
、その元素分析までを自動で実行します。そして解析結果として、試料中の金属異
物の個数と個々の異物の組成、およそのサイズ、顕微鏡観察像が出力されます。こ
れらは前処理不要、完全自動なので、誰でも簡単に故障解析・抜き取り検査が実施
できます。