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TOPnC社、リチウム二次電池用パウチフィルムを国産化

ロールトゥロール印刷電子技術を活用・・・工程改善で価格競争力確保


2014年8月に産学研共同研究法人会社として設立されたTOPnC社(代表:ハンバッ大学校創意融合学科キム・ドンス教授)はロールトゥロールプリント電子技術(Roll to Roll Printed Electronics)を利用して二次電池用のパウチフィルムと超精密ロールトゥロール装置を開発したと8月2日に発表した。

リチウム二次電池は産業工具、携帯電話、ノートパソコンなど日常生活で広く使われている。一般的なリチウム二次電池は液体の状態電解液を使用するが、液漏れによりバッテリーが損傷したり爆発が発生する可能性がある。一方、リチウムイオンポリマー電池は高分子電解質を使用するため電解液の液漏れの問題は発生しない。またアルミニウムパウチフィルムを外装材として使用するため形状を自由に製造することができる。

リチウム二次電池用パウチフィルムは普通三つの異なる金属と高分子フィルムで構成されそれぞれの特性と役割が結合してリチウム二次電池の性能と信頼性を維持する。パウチフィルムは接着剤を塗布して接着する方式と熔融樹脂を圧出して接着する方式がある。金属と高分子フィルム間の安定した接着力はパウチフィルムの品質を左右する重要な要素の一つ。

現在、パウチフィルム産業の代表企業である日本のDNPの場合、圧出積層方式を用いて品質の優れた製品を生産しているが、この方式は工程が複雑で製造コストもかかる。TOPnC社の研究チームは製造工程を改善し素材と工程技術を開発して競争会社と類似した品質をもつパウチフィルムを開発した。

研究チームは印刷電子技術を利用したロールトゥロール装置を設計しグラビアコーティング(Gravure coating)による乾燥積層(Dry Lamination)方式を用いた。これはフィルム上に接着剤をコーティングしてパウチフィルムを製造する方法。圧出積層装置にくらべて工程が単純なため製造費用をおさえ価格競争力を確保し、高い収率を達成できる。

研究チームはまた表面処理剤と接着剤に関する研究開発を行い日本のDNPの製品と同一レベルである10N/15mm以上の接着力を実現した。また安定的な品質確保のために信頼性のある装置を構築して接着強度、引張強度、摩擦係数、成形性、耐電解液性など多様な物性試験により製品を持続的に改善している。

TOPnC社は研究開発を通じてパウチフィルム関連の特許20余件を確保し国内外の学術誌10編を発表、韓国の大企業と中国の電池メーカーBYDにサンプル供給と本格的な製品販売を準備中という。21年間にわたり韓国機械研究院に在職し、現在はハンバッ大学校とTOPnC社に在職しているキム・ドン代表は「これまでに蓄積してきた研究技術力と経験をもとに産学研共同研究法人会社であるTOPnC社の成功と発展を実現したい。印刷電子技術を利用したパウチフィルムを開発し、これを応用した技術を通じて半導体、ディスプレイなど産業技術の高度化をリードしてゆく」と述べた。





[2017-08-04]

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