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インクジェット技術で形状の自由な二次電池製造を実現、リコー世界初技術を発表

機能する印刷

インクジェット技術で形状の自由な二次電池製造を実現、リコー世界初技術を発表

リコーは、インクジェット技術を用いてリチウムイオン二次電池を自由な形状で製造する技術を「世界で初めて」（同社）開発したと発表した。

公開 2019年02月14日 07時00分

著者

八木沢篤

[TechFactory]

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同技術をIoTデバイスやウェアラブルデバイスに実装した活用イメージ　（出典：リコー）

　リコーは2019年1月29日、インクジェット技術を用いてリチウムイオン二次電池を自由な形状で製造する技術を「世界で初めて」（同社）開発したと発表した。

　リチウムイオン二次電池を構成する主要部材である電極（正極と負極）やセパレーターの材料をそれぞれインク化し、インクジェット技術を用いて狙った場所に重ねて“デジタル印刷”することで、形状の自由な二次電池の製造を可能にする。

　同技術は、紙や紙以外へのプリントによる「表示する印刷」にとどまらず、プリンティングにまつわる材料やプロセスなどの技術を組み合わせ、新たな価値を創造する「機能する印刷」への取り組みの一環として具現化したものである。

デバイス上に二次電池を直接印刷する実装技術の実現を目指す

　IoT／ウェアラブルデバイスの活用が加速する中、本来、デバイスそれぞれの用途や形状に応じた二次電池が実装されるべきであるが、実際には規格品であるため、電池の大きさや形状などにデバイスのデザインおよび性能が制限されてきた。

　このたびリコーが開発した技術はこうした従来の制約を解放するもので、狙った場所に、狙った形で電池材料を印刷できるため、二次電池のデジタル印刷製造の発展に大きく貢献できるとする。

　具体的には、セラミックスの微粒化および独自分散技術により、インクジェットヘッドから吐出できる低粘度かつ高濃度な電極材料インクの製造を実現し、リチウムイオン二次電池に用いられる多くの電極材料のインク化に成功。同時に、電池内で電極の短絡を防ぐ部材であるセパレーターをインクジェットで形成できる技術も開発した。

二次電池のデジタル印刷製造の概念図　（出典：リコー）

　そして、これらの電池部材をデジタルデータに従ってインクジェットヘッドから吐出することで、さまざまな形状の電池を製造することが可能となり、電池製造プロセスの簡易化を実現、多品種生産のために複数製造ラインを持つ必要もなくなるという。また、必要な部分だけに電極材料を印刷するため、電極材料の無駄も大幅に削減される。

電池の多品種生産プロセスの比較　（出典：リコー）

　リコーは、2019年度から電池メーカーに向けて同技術を用いて製造した電池部材の提供や、同技術によるデジタル製造の提案を開始するとしている。また将来的には、デバイス上に二次電池を直接印刷する実装技術の実現を目指すという。

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