電池材料

ポリフッ化ビニリデン PVDF パウダーリチウム電池正極用バインダー

商品番号 : CL33

価格は以下に基づいて変動します仕様とカスタマイズ

密度: 1.78 g/cm³ (ISO 1183)
熱安定性 (TGA 1% 減量): 375 - 400 °C
吸水率 (23°C、24時間): < 0.04% (ISO 62)

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製品概要

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この高純度ポリフッ化ビニリデン（PVDF）パウダーは、リチウムイオン電池の電極製造における高性能バインダーとして特別に開発された先端フッ素樹脂材料です。複合正極配合における極めて重要なマトリックス成分として機能し、活物質と導電助剤（導電性カーボン）を結着させて一体化した機械的に堅牢なネットワークを形成する優れた凝集力を提供します。最適化された分子構造により、N-メチル-2-ピロリドン（NMP）などの標準的な有機溶媒に完全に溶解し、研究者や電池メーカーが高精度なロール・ツー・ロール塗工やスロットダイ塗工に適した均一で欠陥のない電極スラリーを実現できるようにします。

現代の電気化学システムの厳しい要求を満たすよう設計されたこのバインダーは、過酷な有機カーボネート系電解液や高作動電圧に対して優れた耐性を示します。リン酸鉄リチウム（LiFePO4）、ニッケル・マンガン・コバルト酸リチウム（NMC）、高電圧スピネルなどの活物質粒子と、アルミニウム箔などの集電体基材との間の安定した界面接触を維持します。充放電サイクルを繰り返しても卓越した電気化学的不活性を示し、ハイレートエネルギー貯蔵デバイスにおける早期の電極劣化、粒子の剥離、容量低下を防ぎます。

優れたプロセス再現性を実現するよう設計されたこのフッ素樹脂バインダーは、低吸湿性と高い熱的・化学的耐久性を兼ね備えています。その疎水性により電池セル内への残留水分の混入を最小備に抑え、フッ化水素酸（HF）の発生や固体電解質界面（SEI）被膜の不安定化を防ぐ上で極めて重要です。パイロットスケールの製造、次世代全固体電池の配合開発、大学・研究機関での電気化学研究など、過酷な動作環境下でも確実な構造的完全性と持続的な電気化学性能を保証します。

主な特徴

優れた界面密着性: 活物質粒子、導電助剤、金属集電体箔の間で強力な機械的アンカー効果を発揮し、高張力カレンダリング、捲回、繰り返される体積膨張サイクル時の剥離を効果的に防止します。
広い電気化学的安定性ウィンドウ: 高い作動電圧下でも完全な化学的不活性を維持し、攻撃的な非水系液体電解液やリチウム塩による酸化分解や劣化に耐えます。
卓越した耐熱性: 375°C～400°C（空気中、1%重量減少時）の初期熱分解温度を示し、高温乾燥、真空ベーキング、過酷なセル充放電サイクル条件にも容易に耐えられます。
超低吸湿性: 23°Cで24時間後の吸水率が0.04%未満であり、密閉された電池セル内での水分起因の副反応、電解液の分解、ガス発生を大幅に低減します。
最適な溶液レオロジー: 1〜2%のN-メチル-2-ピロリドン（NMP）溶液にスムーズに溶解し、活物質の沈降を防ぐ安定かつ均一なスラリー粘度を生成。均一なドクターブレード塗工およびスロットダイ塗工を保証します。
優れた電気絶縁性: 体積抵抗率1×10¹⁴ Ω·cm、表面抵抗率1×10¹⁴ Ω/sqの高い絶縁性を備え、導電助剤が導電パスを形成する一方で、内部の微小短絡（マイクロショート）経路を防止します。
強固な難燃性: 限界酸素指数（LOI）44%の固有の自己消火性を備え、熱暴走などの過酷な事象時における受動的熱安全性と耐熱アビューズ性の向上に貢献します。
制御された溶融加工特性: メルトフローインデックス（MFI）1.3 g/10 min（230°C、21.6 kg）を示し、複合マトリックス調製時の一貫した溶融混練、エレクトロスピニングへの適合性、熱圧着プロセスを容易にします。

主な用途

用途	説明	主な利点
リチウムイオン正極スラリー調製	NMPに溶解し、LiFePO4、NMC、LCO、またはNCA活物質および導電性カーボンブラックと混合して均一な塗工スラリーを形成。	スラリーの相分離を防ぎ、金属集電体基材全体に均一な活物質担持量を確保。
ハイレートセル電極のカレンダリング	高強度の機械的ロールプレスおよび圧縮力を受ける高出力円筒形、角形、パウチセルの電極に使用。	高密度カレンダリング時の微小クラックや箔からの剥離を軽減し、電極の微細構造を維持。
全固体電池用複合正極	固体電解質粒子と高容量正極材料を継続的に接触させるポリマー構造マトリックスとして機能。	粒子間の密接なイオン伝導経路を維持しながら、機械的応力と体積変化を吸収・緩和。
エレクトロスピニング高分子セパレータの研究開発	エレクトロスピニングや相転換法によって加工され、多孔質不織布膜やセパレータコーティング層を形成。	有機溶媒に対する優れた耐薬品性、高い電解液濡れ性、優れた熱収縮耐性を提供。
シリコン-グラファイト負極マトリックスの改質	ハイブリッド負極配合にブレンドされ、弾性があり電気化学的に安定したフッ素樹脂バインダーネットワークを提供。	シリコン粒子のリチウム化膨張に伴う極端な機械的応力と剥離力の緩和をサポート。
スーパーキャパシタ＆擬似キャパシタ電極	急速なエネルギー放出のため、活性炭、遷移金属酸化物、MXeneをニッケルフォームやエッチングアルミニウム基材に結着。	急速な静電充放電サイクルや高電流密度下でも劣化することなく、安定した低インピーダンスの電気的接触を確保。

技術仕様

パラメータ区分	仕様パラメータ	試験規格 / 条件	値 / 単位
製品識別	ベース製品識別子	-	CL33
パッケージオプション	1パックあたりの正味重量	密閉防湿バリア包装	100 g / パック、500 g / パック
物理的性質	密度	ISO 1183	1.78 g/cm³
	吸水率	ISO 62（方法1、23°Cで24時間）	< 0.04%
	メルトフローインデックス（MFI）	ASTM D 1238（230°C、21.6 kg）	1.3 g/10 min
熱的性質	熱安定性（1%重量減少）	空気中TGA	375 – 400 °C（707 – 752 °F）
	線熱膨張係数	ASTM D 696	120 – 140 × 10⁻⁶ K⁻¹
	熱伝導率	ASTM C 177（23°C時）	0.2 W/(m·K)
	比熱容量	23°Cおよび100°C時	1.2 – 1.6 J/(g·K)
電気的性質	表面抵抗率	ASTM D 257 / DIN 53483（電圧<1 V、2秒後 -500 V、23°C）	1 × 10¹⁴ Ω/sq
	体積抵抗率	ASTM D 257 / DIN 53483（電流=10 mA、2秒後、23°C）	1 × 10¹⁴ Ω·cm
難燃性	難燃性規格分類	UL-94	規格適合クラス
	限界酸素指数（LOI）	ASTM D 2863（シート厚さ 3 mm）	44%

本製品が選ばれる理由

安定した分子量分布: 厳格に管理された重合プロトコル下で合成され、狭い分子量分布を保証。これにより、NMPへの溶解速度が予測可能となり、バッチ間で再現性の高いスラリー粘度が得られます。
優れた機械的・化学的完全性: 半結晶性のフッ素樹脂主鎖は、腐食性の高い電解液溶媒（EC、DMC、EMC、DEC）による化学的侵食に耐え、数千サイクルの完全充放電（DOD 100%）にわたっても活物質の脱落を抑制します。
高電圧信頼性を実現する低不純物設計: 残留モノマー、金属イオン、揮発性有機化合物を除去するために厳格に精製されており、高い正極作動電位での寄生副反応や不要なガス発生を防ぎます。
ラボからパイロットスケールまでの柔軟な拡張性: 便利な100gおよび500gの密閉防湿バリアパックで供給され、精密なベンチトップ研究開発用の鮮度を維持しながら、パイロットラインのバッチ混合へもスムーズにスケールアップ可能です。
包括的な電池配合の専門知識: スラリーレオロジーの最適化、混合シーケンスのベストプラクティス、塗工・カレンダリング・セル組立ワークフロー全体との統合を網羅する専門的な技術サポートを提供します。

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