電気自動車と電池は明日を拓く

ディスプレイ・太陽電池・半導体・電子・電気・金属・機械・自動車・化学・食品・医薬品業界及び大学・研究所向け真空装置、周辺機器、真空コンポーネントの開発・製造・販売・カスタマーサポ−トおよび諸機械の輸出入。また、真空技術全般に関する研究指導・技術顧問。


  • 世界初の薄膜リチウム二次電池一貫量産技術を開発

    薄膜リチウム二次電池は大きく電極活物質層(正極及び負極)、電極集電層、固体電解質層、封止層の4つの部分により構成されています。これらはすべてアルバックの装置群とアルバックマテリアルのターゲットを使って形成することが可能です。


    正極、固体電解質、電極集電層は枚葉式スパッタ装置(SME-200J)にて、負極は金属リチウムを真空蒸着装置(ei-5)にて、封止層は枚葉式蒸着重合装置(PME-200)により形成致します。


    スパッタ装置はDC、RFマグネトロンスパッタ、結晶化促進のためのRTA室等、最大5室のプロセス室を装備可能です。真空蒸着装置は複数基板処理を可能とした蒸発源、基板ホルダを装備し、バッチ処理の効率化を図っております。また、蒸着重合装置はスパッタ室と蒸着重合室を装備し、有機、無機薄膜を交互多層形成することを可能としています。


    スパッタリングターゲットは、正極用としてコバルト酸リチウム(LiCoO2)、固体電解質として燐酸リチウム(Li3PO4)を開発しております。アルバックアルバックマテリアルの共同開発により均質組織、高密度を達成しており、また、直径440mmの大型ターゲットの製作も成功しました。ターゲットの製作はアルバックで行い、アルバックマテリアルで販売致します。


    なお、この薄膜リチウム二次電池の一貫量産技術は、2008年12月3日から幕張メッセで開催される「セミコン・ジャパン 2008」のアルバック展示ブースに出品・展示いたします。また、アルバックの一貫量産技術を用いて製作された薄膜リチウム二次電池セル(韓国 Nuricell社製)も併せて展示いたします。

  • 【セミコン・プレビュー】「電池の新たな応用を開拓したい」――薄膜リチウム2次電池の一貫量産技術を開発 - Silicon Online - Tech-On!

    アルバックは半導体やフラットパネル・ディスプレイ(FPD),太陽電池の大手製造装置メーカーである。その同社がセミコン・ジャパンに向けた記者会見で電池技術について発表したのは,「今後は環境関連の事業が伸びる」(同社 取締役 電子・先端機器事業部事業部長の小田木秀幸氏)という期待の表れといえる。同社は太陽電池向けにターンキーと呼ばれる一貫生産ラインを供給しているが,「太陽電池のような電気を作る技術だけではなく,電気をためて自由に引き出すための電池技術も非常に重要」(同氏)と位置付ける。


    薄膜リチウム2次電池の市場について同社は,短期的には無線タグ(RFIDタグ),スマート・カード,生体内に埋め込む医療機器などを想定している。小型化・薄膜化の要求に開発が追いつかない従来の2次電池を出し抜き,薄膜リチウム2次電池が市場投入されれば,その需要は急増すると同社は期待する。会見では,「4年後の2012年に生産数量が年間100億セル,市場規模が1兆円に到達する」という調査機関の予測を引用しながら,薄膜リチウム2次電池市場の将来性をアピールした。


    同社が想定する薄膜リチウム2次電池の市場は,これだけにとどまらない。長期的には,MEMS ICなどのマイクロエレクトロニクスや,環境発電の用途を想定している。環境発電とは,熱(温度差)や振動,光など周囲の環境にあるエネルギーを電気に変換するものである。「エネルギー・ハーベスティング」とも呼ばれ,技術者の関心が急速に高まっている。これは「電池を内蔵しなくても電子デバイスを駆動できる」という概念で議論されることが多いが,今回のアルバックの考え方は「熱や振動などから変換した電気を蓄えられたら,もっと使いやすい」というものである。


    薄膜リチウム2次電池の可能性はとてつもなく大きいと,アルバックは見ている。「大面積にすることができれば,電気自動車の動力源になるかもしれない」(同社 半導体技術研究所 所長の鄒弘綱氏)と言うほどだ。
    スパッタ,蒸着,封止,ターゲットのすべての量産技術を確立


    薄膜リチウム2次電池は,正極,負極,電極集電層,固体電解質層,封止層から構成されている。今回アルバックは,これらすべてを同社の装置群とアルバックマテリアルのターゲットを使って形成できるようにした。正極,固体電解質層,電極集電層は枚葉式スパッタリング装置(SME-200J),負極は真空蒸着装置(ei-5),封止層は枚葉式蒸着重合装置(PME-200)によってそれぞれ形成する。スパッタリング・ターゲットは,正極用として LiCoO2,固体電解質層用としてLi3PO4をそれぞれ開発した。


    アルバックによると,量産技術の確立が特に難しいのは,スパッタと封止であるという。従来のスパッタとは異なる開発課題として,固体電解質層の成膜については「アモルファス膜として形成する」「Li3PO4と Nの反応性スパッタとする」「プラズマによるダメージを低減する」という課題があった。また正極については,「結晶化の促進と結晶配向制御」「膜厚が厚いため高速成膜が必要」という課題があったとする。封止については,数μmの薄膜で水蒸気透過量を十分に抑制できる性能の確保が課題だった。


    今回アルバックはこれらの課題を克服し,いずれも量産技術として開発したとする。また,薄膜リチウム2次電池も試作した。セミコン・ジャパン 2008では,今回の一貫量産技術によって製作した薄膜リチウム2次電池セル(韓国Nuricell社製)も展示する予定である。アルバックによると,Nuricell社は既にサンプル出荷を開始しているという。


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Last-modified: 2018-01-08 (Mon) 01:24:00 (JST) (55d) by evinfo