IoT機器やウェアラブル機器のような小型機器の意匠性を維持できるバッテリに対するニーズは年々、高まりを見せているが、2019年1月30日から2月1日にかけて東京ビッグサイトにて開催されている「nano tech 2019」において、リコーはインクジェット方式の印刷技術で二次電池を製造することで、こうしたニーズに応えられる可能性を示す展示を行っている。
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さまざまな機器に最適な形で二次電池を製造することが可能に
二次電池を構成する要素は大きく、正極、負極、セパレータ、電解液の4つ。今回、同社はそれらを、従来の高粘度のペーストではなく、高濃度かつ低粘度のインクとすることで、インクジェットのヘッドから吐出させることを可能とした。現在、リチウムイオン二次電池として用いられているほとんどの種類の電極材料をインク化できるとするほか、セパレータについてもインクジェットとして形成できる技術も独自に開発。これらを、ロール to ロールプロセスの上に、一貫工程として配置することで、それぞれを重ね合わせるといった工程を省くことができるほか、密着させることでの短絡することが防げるようになるなど、安全性の向上にもつなげられるようになるとする。
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ロール to ロールで、順番に電極-セパレータ-電極といった具合に積層していくことで、重ね合わせの工程などを省くことができ、低コスト化と短TAT化が可能になる
また、印刷法なので、データさえあれば、好きな形状に電池部材を形成することができるので、最終製品の形状にマッチした形で二次電池を製造することができるようになるという。
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印刷法を用いることで、好きな形の電池を手軽に製造することが可能になる
ちなみに電解液は、すべての印刷が終わった後、パッケージングの工程において、電池部材を浸すことで、毛細管現象が生じ、電池内部に入れる方式になるという。
なお、同社では2021年度をめどに商用化を検討しているとのこと。また、将来的には、同じく印刷法で製造可能な有機半導体と組み合わせたパッケージやモジュールといったことの実現も可能になるのでは、ともしており、今後も継続して研究開発を行っていくとしている。
