日立ハイテクは5月11日、栗本鐵工所と、電池製造における混練プロセスの条件最適化に向けた協業を開始したと発表した。両社の技術・ノウハウを融合し、高品質なスラリーの安定製造をめざす。

  • 電池製造における混練プロセス最適化の検証イメージ

    電池製造における混練プロセス最適化の検証イメージ

両社の協業では、電池性能に大きく影響するスラリー製造工程において、栗本鐵工所が長年培ってきた混練技術・ドメインナレッジ・運用データと、日立ハイテクが持つ解析・分析技術およびAI・インフォマティクス技術を融合したフィジカルAIを活用する。これにより、高品質な高固形分スラリーの安定供給を実現する混練プロセスの最適化と、検討期間短縮の検証に取り組むとしている。

混練工程は電極の厚みや密度の精度に影響し、電池性能を左右する重要な工程とされる。一方、最適な混練条件の設定には高度な専門知識と経験が必要で、難易度が高いという。栗本鐵工所の二軸連続式混練機「KRCニーダ」は、複数のパドル形状を組み合わせることで混練度合いを調整できる特徴を持つ。しかし最適なパドル配列の導出には無数の組み合わせやトレードオフが存在し、運転条件との組み合わせも含め、専門知識と経験への依存が大きかった。

具体的な取り組みとして、まず日立独自の生成AI技術に特許・論文などの公知ナレッジと、栗本鐵工所製混練機固有のナレッジを組み合わせることで、最適な混練条件の設定や制御条件の提案を行う。次に、プロセス・インフォマティクス(PI)技術を活用し、試作データに基づく電池性能の予測や混練条件の最適化を実施する。これらにより、試作・検証工数の削減、混練条件検討の効率化・高度化、高品質スラリーの安定製造、量産フェーズにおける品質安定化・生産性向上などが期待されるという。

今後は、混練プロセスの最適化を実証した後、混練機にAIと保守の仕組みを組み合わせた新たな混練ソリューションの構築をめざす。また、栗本鐵工所が強みを持つ粉体プロセス技術領域へも展開し、化学・電子材料・食品・医薬などの分野における乾燥・焼成・粉砕といった関連プロセスへの応用も視野に入れている。この協業は、日立グループが提供する産業分野向け次世代AIソリューション群「HMAX Industry」のひとつと位置付けられている。