研究開発された技術紹介

本研究開発では、一軸偏心式ポンプにおけるステーターとローターをファインセラミックス製の高精度なものとし、ローターの表面に加飾を設けて動圧による流体潤滑機能を持たせることで、ポンプ内部の耐薬品性、耐摩耗性が優れるとともに、ポンプの内部がなめらかで、精度よいすき間を持たせることができるステーターとローターを開発し、次世代の二次電池電極塗工用ポンプを商品化する。
本研究開発の結果、二次電池の電極塗工工程において、活物質の造粒状態を崩さず、電極材料の分散状態を均一なものとすることを目標とする。

アルミナセラミックス製ステーターの内面高精度形状創成技術および、セラミックス製高精度ローターの表面加飾による流体制御技術を開発し、次世代の二次電池電極塗工用ポンプを試作した。また電極材料の塗工試験を行い、評価を実施した結果、製品化のための基礎技術を確立した。

■セラミックス製ステーター内面高精度形状創生技術
-セラミックスステーターのネットシェイプ技術の開発
-分割式ステーターの精密加工技術の開発
-ステーター内面高精度形状測定技術の開発

■ローターの内面加飾による流体制御技術
-加飾パターンの設計技術の開発
-ローター表面への加飾加工技術の開発

■塗工用ポンプの施策と電極材料の塗工試験
-開発したローター、ステーターによる塗工用ポンプの試作
-電極材料の塗工試験、電極材料の評価を実施し、製品化のための基礎技術を確立

・精密工学会 2019年度関西地方定期学術講演会講演論文集（2019年6月）に下記の論文を発表。
論文表題：短パルスレーザを用いたファインセラミックス部品の表面テクスチャリング　－デフォーカスによ る微細デ
ィンプル形状制御－
・日本機械学会 第13回生産加工・工作機械部門講演会講演論文集（2019年10月）に下記の論文を発表。
論文表題：短パルスレーザを用いたファインセラミックス部品の表面テクスチャリング - 微細ディンプル形成に関する
基礎的検討 -

リチウムイオン電池の電極塗工工程において、電極材料の分散状態や厚みを均一にした状態で塗布するのに利用される。

本研究で得た製品化のための基礎技術をもとに、原価低減や加工時間短縮、ポンプ耐久性の検証などを行ったのち、二次電池の市場で拡販を行う予定。

ファインセラミックス製で内部がなめらかな構造のローター、ステーターにより活物質の造粒状態を崩さず、電極材料の分散状態を均一に保つことができ、リチウムイオン電池の電池性能を高めることができる。また、酸、アルカリへの耐性が高く、さまざまな電極材料に適用できる。

現在日本が主導している二次電池の技術開発において、全固体電池が挙げられる。自動車用全固体電池の製造工程は、リチウムイオン電池と同様の工程となるため、本研究開発の成果を有効に活用でき、事業化につながると想定している。

製品化に向けて、原価低減のためのネットシェイプの精度向上や、加工時間短縮のための加工条件の改善、ポンプの耐久性の検証などが課題として残っている。

社内の試験を完了した後に、販売への準備としてフィールド試験を実施したい。より実際の生産設備に近い状況において信頼性、耐久性の検証、取扱いの容易さの改善などを行いたいと考えている。電極塗工に関連する装置メーカーのラボなど、日常的に電極材料の移送を行っているメーカーや研究機関との連携により、製品の完成度を高めたい。