合材スラリーは、活物質、導電助材、結着材混ぜて、集電体に塗布、乾燥して電極とする。
正極合材は、正極活物質、導電助材、結着材を正極集電体に塗布乾燥して正極とする。
負極合材は、負極活物質、導電助材、結着材を負極集電体に塗布乾燥して負極とする。
導電助材の必要量は、活物質の比表面積 S 〔m2/kg〕に比例します。結着材の必要量は、導電助材の比表面積 S 〔m2/kg〕と活物質の比表面積 S 〔m2/kg〕の和に比例します。よって電極の厚み t 〔m〕を薄くするため活物質の粒径 r 〔m〕を小さくすると、より高機能な導電助材と結着材が求められます。
比表面積 S 〔m2/kg〕=(6÷粒径 r 〔m〕×密度 d 〔kg/m³〕)
粒子一粒の体積 V 〔m3〕は粒径 r 〔m〕の3乗に比例し、表面積は粒径 r 〔m〕の2乗に比例するので、活物質の粒径 r 〔m〕に対する導電助材の粒径 r 〔m〕比nが小さいほど、導電助剤の総体積は少なくてすみ、活物質の総体積と導電助剤の総体積のnとなります。例えば、3.5ミクロンの活物質に35nmの導電助剤を使う場合、その体積比は100:1程度になります。実際には導電助剤の偏在や形状の影響で、導電助剤はもう少し余計目に配合することになります。
活物質に接触するということだけの視点では、それでよいのですが、実際には集電体から活物質までのネットワークが形成されていなければなりません。導電助材の配合量が少なくなると、ネットワークを形成している導電パスの断面積 S 〔m²〕が小さくなり、ネットワークの電気抵抗が徐々に大きくなると考えられます。しかし導電パスの断面積は一定以下になれず、よく分散された導電助材はむしろパーコレーション理論に従うと考えられます。パーコレーション理論の示す通り、ある閾値を下回ると急激に電池反応を起こさなくなります。
炭素材料と導電助材1)
材料は、寸法に自由度があります。 それを実際に容器につめたり、パッケージングしたりしたものが サンプルです。
物質は、 温度や圧力 によって、様々な状態をとります。 物質が固体、液体、気体、 超臨界流体のいずれの 状態を示した図を 状態図と言います。 分子結晶は、昇華しやすく、 イオン結晶は、融点や沸点が高いです。
高圧ガスの分類 | ガスの名称 | 性質 |
原料
/製法 |
🚂
製品
/用途 |
---|---|---|---|---|
◇ 酸素ガス | 酸素 | 🏞 空気 | 製鉄 | |
◇ 水素ガス | 水素 | 燃 | LNG | |
◇ 液化炭酸ガス | 二酸化炭素 | 消火 | ||
◇ 液化アンモニアガス | アンモニア | 燃 毒 | 🏞 空気 | |
◇ 液化塩素ガス | 塩素 | 毒 | 海水 /電解 | |
アセチレンガス | アセチレン | 燃 | 溶接 | |
可燃性ガス | プロパン | 燃 | 石油 | 🚂 燃料 |
可燃性・毒性ガス | 可燃性・毒性ガス | 燃 毒 | ||
毒性ガス | 毒性ガス | 毒 | ||
その他のガス | アルゴン |
ボンベの 色 や文字の 色 は、高圧ガス保安法で定められています。 * 誤った色使いは、事故の原因になります。 *
可燃性ガスと不燃性ガスでは、ねじの切る向きが違います。 *