425868 ナトリウムイオンパウチ電池 （1Ah、NFM/ハードカーボン） – 電解質および形成開発用未充填研究セル

製品概要

ニッケル鉄マンガン酸化物（NFM）カソードと輸入ハードカーボンアノードを使用したスタッキング構造で構築された、あらかじめ設計された未充填のナトリウムイオンパウチセル。社内電極製造のばらつきなしに、ナトリウムイオン電解質システム、形成プロトコル、およびサイクル挙動を研究するための標準化された高再現性プラットフォームを必要とする研究室およびセル開発チーム向けに設計されています。セルは乾燥状態で、電解質は含まれていないため、研究者は配合を完全に制御できます。1Ahの公称容量と正確な電極負荷データ（カソード13.84 mg/cm²片面面積密度、2.70 g/cc圧縮；アノード6.42 mg/cm²、0.95 g/cc）により、推測を排除し、電気化学データを明確な物理パラメータに即座に相関させることができます。当社のエンジニアがパイロットスケール生産に適用するのと同じスタッキングプロセスと品質管理で構築されたこのセルは、コインセルスクリーニングとAサンプルプロトタイプの間の信頼できる架け橋となります。すべてのバッチは、24年にわたるバッテリーエンジニアリングの経験に基づいたプロセス制御の下で製造され、その後、自社のナトリウムイオン乾燥室ラボで充放電サイクル試験によって検証されます。材料開発者、電解液配合者、そしてナトリウムイオン技術に参入するスタートアップチームにとって、このセルはデータ取得までの時間を短縮し、研究規模に合わせて拡張可能です。

主な利点

再現性のあるナトリウムイオン研究用に設計された、標準化された未充填パウチセル。当社のエンジニアリングチームはNを選択しました。 TOB NEW ENERGY社内のパイロットラインにおける定常状態サイクルデータと、500以上のバッテリーラボからの顧客フィードバックに基づき、FM/ハードカーボンの組み合わせと積層プロセスを開発しました。その結果、電極製造における変動要因を排除し、電解液の化学組成と形成に集中できるセルが実現し、より大規模なプロセス開発に直接活用できます。

● 推奨電解質モデル（KLD-NF96F、6.0g）を使用した、乾燥・未充填設計

電解液の組成と充填量を完全に制御できます。研究者は、既存のSEI（固体電解質界面）のアーティファクトに悩まされることなく、添加剤パッケージ、共溶媒、または新規ナトリウム塩をスクリーニングできます。

当社のアプリケーションラボでは、推奨電解液を用いてセルを事前に認定し、性能の基準値を確立します。サイクルデータはご要望に応じて提供いたします。

● 透明電極の特性評価と検証済みの比容量（正極：127 mAh/g、負極：300 mAh/g）

電気化学データを既知の活物質性能に基づいて即座に正規化できます。これにより、サードパーティ製セルによく見られる「ブラックボックス」問題を解消できます。

面積密度、充填量、および圧縮に関するデータは、社内のコインセルおよびパウチセル試験ラインを用いて、製造サンプルで検証されます。

● 生産に関連する形状に合わせた積層プロセス

小型単層ラボセルの拡張性の限界を回避します。425868フォームファクター（68×58 mm本体、厚さ≤4.2 mm）は、実際のパウチセルの寸法を反映しており、当社のAサンプルプロトタイピングに直接適用できます。 パウチセル装置 。

同じセル構造は、スケールアップ試験にも内部的に使用され、ホットプレス成形（0.9 MPa）下での熱および圧力の均一性が確認されている。

● ホットプレスあり・なし両方の、あらかじめ定義された成形および等級付けレシピ

プロトコル開発時間を短縮します。現場でのテスト済みの出発点として、ホットプレスプロトコル（45℃、0.9MPa）と標準的なNeware互換プロトコル（25℃、0.2MPa）が提供されています。

これらのレシピは、当社の固体電池およびナトリウムイオン電池の研究室において、反復的なサイクルを経て改良され、数十個のセル間で容量のばらつきが2%未満に抑えられました。

● 20年以上にわたりバッテリーのスケールアップに携わってきた博士号取得プロセスエンジニアのチームに支えられています。

お客様の研究が電解質スクリーニングからプロトタイプ実行へと移行する際には、セル設計の変更、より大型のフォーマットへの適応、および当社の ナトリウムイオン電池生産ライン 。

TOB NEW ENERGYは、世界中の大学やスタートアップ企業向けに、3,000件以上の研究から実証実験への移行を完了させてきました。

電解質の配合と試験要件をお送りください。 ―基準データと一致する細胞バッチを取得する。

基本情報

技術パラメータ

充放電曲線グラフ（1Ah）	サイクル図（室温 - ハードカーボン 1Ah 0.5C/1C）
試験条件：45℃、0.9MPa、0.05℃CCで8時間、0.1℃CCで3時間、完了後に排気。 25℃、0.9MPa、0.2C CC～3.95V、CV～0.05C、0.2C DC～1.5V	試験条件：25℃、0.2MPa、3分間の保持。 0.5C CCから3.90V、CVから0.02Cまたは0.05Cまで；3分間休止；1.0C DCから1.50Vまで。

パラメータの解釈と適用に関する注意事項

1.50～3.95 Vの電圧範囲は、NFM/ハードカーボン対の電気化学的安定性範囲と、ナトリウムイオンシステムの一般的な電解質酸化限界と一致しています。1.50 Vの低電圧カットオフにより、深放電中のハードカーボンの不可逆的な構造損傷を防ぎます。比容量（正極127 mAh/g、負極300 mAh/g）は、社内ハーフセルベースラインテストで検証されたN/P比の調整を反映しており、負極がわずかに過剰となることでナトリウムデンドライトの核生成を抑制する、バランスの取れたフルセル設計を実現しています。積層構造は、4.2 mm未満の厚さとホットプレス可能な成形と相まって、工業用熱管理を模倣しており、ラボデータが当社のパイロットセットアップにより確実に反映されることを保証します。 円筒形細胞およびパウチ型細胞のパイロットライン 推奨電解液KLD-NF96Fは、ハードカーボンのSEI形成要件を満たしています。独自の電解液を使用する場合は、提供されている形成レシピを直接比較ベンチマークとして使用できます。固体ナトリウム電解液または高ニッケルO3型カソードバリアントに取り組んでいる場合は、セルの乾燥状態、未充填状態、堅牢なシール構造により、注入後の真空シールと、制御された湿度（当社施設では露点-50℃を実現可能）下での充放電サイクルが可能です。

アプリケーション

● 電解質の研究開発および製剤スクリーニング

問題： 自作電極の充放電サイクルデータは、コーティングのばらつき、混合条件の変動、未知の電極パラメータなどによって大きく左右されることが多い。そのため、電解質の影響を分離するには、統計的な分析が必要となる。

解決： 425868セルを標準として採用してください。電極の充填と圧縮を精密に制御することで、性能の変化は電解液の変数と相関します。KLD-NF96Fを対照として、新しい配合を試験用として、セルを並べて実行してください。TOB NEW ENERGYの社内ナトリウムイオンラボでは、すべての生産ロットのベースラインサイクル曲線を検証しています。充填前に参照データセットを入手できます。

● ナトリウムイオン材料の認定

問題： 新しい正極活物質やハードカーボン系の材料は、有望なハーフセルデータを示すものの、電極バランスが不明なため、フルセルでの挙動は予測不可能である。

解決： セルのアノードを固定の市販品（5 µmの輸入ハードカーボン、300 mAh/g）として使用し、当社の電極コーティング装置を用いて独自のカソードコーティングと組み合わせることで、フルセル構成での材料評価を迅速に行うことができます。また、当社のパイロットサービスを通じて、このセル形式に対応したカスタムカソードの製造も可能です。

● 大学の研究施設および共有施設

問題： 学生たちは電気化学的な知見を生み出す代わりに、電極のレシピを最適化することに何ヶ月も費やしてしまうため、グループ間の再現性が低下する。

解決： 未充填のパウチ型セルは、ナトリウムイオンの老化メカニズム、EISモデリング、dV/dQ解析、および事後研究に関する修士課程および博士課程の研究プロジェクトにすぐに利用できるプラットフォームを提供します。すべての物理パラメータが明確に文書化されているため、社内での電極作製は不要です。6,000以上の大学とのパートナーシップに基づいた当社の教育割引プログラムと技術サポートにより、実験コースのセットアップが迅速化されます。

● スタートアッププロトタイプとAサンプル検証

問題： コイン型電池のデータからプロトタイプのパウチ型電池へと移行するには、高度なプロセスノウハウと多額の資金が必要となる。

解決： 425868セルは、プロセス検証用として機能します。これを使用して、形成プロトコルの調整、特定の電解液下でのガス発生の評価、投資家向けデューデリジェンス用のサイクル寿命データシートの作成を行うことができます。量産化の準備が整ったら、当社の博士課程チームが、お客様ご自身、または当社が委託しているナトリウムイオン電池パイロットラインで、設計をより大型のフォーマットに移行できます。

● 工場工程の紹介と研修

問題： 生産チームは、量産設備を導入する前に、ナトリウムイオン技術に関する実践的なトレーニングを受ける必要がある。

解決： 電解液充填、パウチ密封、サイクル試験手順に関するオペレーター研修用に、これらのセルをまとめて調達してください。詳細な製造手順により、習得期間が短縮され、研修結果が標準化されます。

よくある質問

Q1：この電池には、KLD-NF96F以外の電解液を使用できますか？

A: もちろんです。セルは、お客様独自の電解液配合を導入できるよう、乾燥状態で出荷されます。KLD-NF96Fは、0℃から60℃までの温度範囲で社内サイクル試験を実施し、形成後に99.8%を超える安定したクーロン効率を示したことから、当社が推奨する市販のベースラインです。別の電解液を使用する場合は、まず比較ベンチマークとして当社の形成プロトコルを実行し、その後、お客様の電解液に合わせて電圧制限と形成電流を調整することをお勧めします。 c トロケミストリーが必要です。当社の24年間のバッテリープロセスデータに基づくと、お客様の電解液のイオン伝導率やSEI形成速度が著しく異なる場合は、0.05Cおよび0.1Cの形成ステップを適切に調整してください。当社のアプリケーションチームがお客様のプロトコルをレビューいたします。

Q2：このセルにはゴム製の保護スリーブとガスバッグが付属しています。テスト前にこれらをどのように扱えばよいですか？

A：ゴム製スリーブは、輸送中の機械的保護のみを目的としています。試験治具にセルを固定する前に、必ず完全に取り外してください。ガスバッグは成形中のリザーバーとして機能します。成形後、成形後の分析計画に応じて、真空または不活性雰囲気下でパウチを切断して再密封することができます。固定する際は、電極スタック領域のみに圧力がかかるようにしてください。タブシーラント領域は絶対に固定しないでください。この手順については、学術研究室および産業研究室における数千件のセル統合実績に基づいた当社の取り扱いガイドラインに詳しく記載されています。

Q3：研究標準として使用される細胞について、バッチ間の一貫性をどのように確保しますか？

A：すべての製造バッチは、セル厚さの測定、電極負荷の検証、標準電解液と形成プロトコルを用いた基準サイクル試験を含む統計的サンプリングを受け、制御された乾燥室環境（露点－50℃）で試験されます。サンプル間の容量のばらつきが2％以内、厚さが±0.1mm以内の場合にのみ、バッチを出荷します。これらのデータは、大学パートナーとのプロセス開発で使用されているものと同じパイロットプラント設備である、当社独自のコインセルおよびパウチセル試験ラインで生成されます。

世界のイノベーターから信頼されています

TOB NEW ENERGYの標準化されたナトリウムイオンパウチセルは現在、北米、ヨーロッパ、アジア全域で200を超える電解質開発プログラム、正極材料認定試験、および試作サイクル試験に使用されています。当社のプラットフォームは、大手固体ナトリウム電池メーカーによってオキシ硫化物電解質とハードカーボン界面の安定性評価に、また大手正極メーカーによって自社のO3型層状酸化物と当社のNFMリファレンスとの比較評価に使用されました。

このセルを採用するすべての研究者は、60件以上の国内特許、IATF 16949認証取得済みの製造基準、そして世界中の6,000社以上のお客様をサポートしてきた実績のあるエンジニアリングサポートに支えられたエコシステムを活用できます。論文発表の際には、インパクトファクターの高い学術誌が求める精度でセルパラメータを記述できるよう、当社がお手伝いいたします。

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