動的SEM観察技術　～リチウムイオン電池への適用事例紹介～

近年、リチウムイオン電池はスマートウォッチやウェアラブル端末をはじめ、多様な機器に搭載されるようになり、その形状や使用環境に合わせて“曲げられる”フレキシブル性が求められています。こうした新しいニーズに応えるためには、電池を実際に屈曲させながら内部や界面の変化を直接観察し、劣化や構造変化をその場で捉える評価技術が欠かせません。

リチウムイオン電池の開発課題例

当社が提供する”動的SEM観察”は、まさにこの要求に応える手法であり、リチウムイオン電池の信頼性・耐久性評価に有効なアプローチとなります。

・動的SEM観察とは？
試料を単に固定した状態で観察する従来のSEM（走査電子顕微鏡）とは異なり、その場で力を加えたり、曲げたり、加熱したりといった外部刺激を与えながら、微細構造の変化をリアルタイムで観察できる手法です。
今回はリチウムイオン電池の電極を屈曲しながらSEM観察し、クラックの発生する様子をin-situ観察しました。

リチウムイオン電池の分析事例

従来のSEM観察では、破壊の「前」と「後」しか比較できず、機能改良につながる重要な手がかりを見逃してしまうことがありました。しかし、当社独自の治具を用いることで、SEM像を“動画”として記録できるようになり、微小部の形状変化のプロセスを手に取るように把握することが可能となりました。得られた知見を材料特性の見直しに活かすことで、電極強度の補強や製品信頼性の向上に役立てることができます。

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材料設計への活用 と その他の展開

動的な観察は製品改良に強力な評価法となります。
変形方法も多種ラインナップがございます。お気軽にご相談ください！