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リチウムイオン電池の開発と市場2010    
Development and Market of Lithium-ion Battery 2010
[コードNo.2010S764]

※ 本書籍はご試読頂けません ※

■編集/ (株)シーエムシー出版
■体裁/ B5判 240ページ
■発行/ 2010年 3月 (株)シーエムシー出版
■定価/ 70,200円(税込価格)
■ISBNコード/ 978-4-7813-0230-0

 
★電気自動車などの電源や太陽光発電など自然エネルギーの蓄電池として、大注目のリチウムイオン電池!
★研究者が構成材料の開発動向や安全化技術などを解説する【開発編】と、市場動向やメーカー動向を詳細に調べ上げた
 【市場編】を一冊に!
★激化する開発競争、シェア争いに勝ち残るために、情報収集源の一つとして本書をご活用下さい!

刊行にあたって

 今、リチウムイオン電池が大きな変革の時を迎えている。
 リチウムイオン電池は携帯電話やノートパソコンなどの小型モバイル用途で圧倒的なシェアと生産実績を有している。今後は、自動車メーカー各社がハイブリッド車、プラグインハイブリッド車や電気自動車などの本格的な販売を予定しており、確実に電動車両向けの大型パワー用途市場が拡大していくと予測されている。
 開発の現場では、小型リチウムイオン電池は勿論、特に電動車両向けの大型リチウムイオン電池の開発が活発化している。大型リチウムイオン電池では、長期寿命性と安全性を兼ね備え、低コスト化、高容量化が実現できる材料が求められている。材料メーカーは既存の正極材料、負極材料、電解液、セパレータなどの性能向上を続けており、同時に新しい材料開発にも力を入れている。
 さて、このような状況の中発行となった本書は、【開発編】と【市場編】から構成されており、従来のマーケットレポートとは一味違う。
 まず【開発編】では、構成材料別にその最新の開発動向を掲載している。例えば、正極材料では現在主流のコバルト酸リチウムの代替材料の開発が、負極材料では現在主流の黒鉛の10倍以上の理論容量を持つSi系合金などの開発が精力的に進められており、これら次世代材料の開発動向についても詳述されている。また重要課題の一つである安全化技術、そして、電動車両向け大型リチウムイオン電池の最新の開発動向についても掲載している。執筆は研究開発の最前線で活躍されている専門家の方々にお願いした。
 【市場編】では、リチウムイオン電池の生産概況、構成材料別・用途別の市場動向、そしてメーカー動向に関して、独自取材に基づいた最新の情報を掲載している。特に今大きな盛り上がりを見せている電動車両向けや大型蓄電向けの市場動向についてページを大きく割いた。また市場拡大を見込み様々な企業が新規参入し始めているが、その複雑な状況を整理し、分かりやすく解説している。
 本書一冊でリチウムイオン電池の最新の開発動向と市場動向について読み取って頂けるものと自負している。リチウムイオン電池に関心をお持ちの方々の情報収集の一助となれば幸いである。
(「はじめに」より)
2010年3月  シーエムシー出版 編集部

執筆者一覧(執筆順)

吉野彰旭化成(株) 吉野研究室 室長、旭化成フェロー
根岸克幸日本化学工業(株) 研究開発本部 電材研究部 電池材料グループ グループマネージャー
薄井洋行鳥取大学 大学院工学研究科 化学・生物応用工学専攻 応用化学講座 助教
坂口裕樹鳥取大学 大学院工学研究科 化学・生物応用工学専攻 応用化学講座 教授
江頭港山口大学 大学院理工学研究科 准教授
印田靖(株)オハラ 研究開発部 プロジェクトリーダー
菅原秀一泉化研(株) 代表
青木靖仁(株)東レリサーチセンター 構造化学研究部 第2研究室 研究員
鳶島真一群馬大学 大学院工学研究科 応用化学・生物化学専攻 教授
堀江英明東京大学 人工物工学研究センター 准教授;日産自動車(株) EV技術開発本部 EVエネルギー開発部 次世代バッテリー研究グループ エキスパートリーダー

構成および内容

【開発編】

第1章リチウムイオン二次電池・構成材料の開発動向(吉野彰)
1緒言
2リチウムイオン二次電池のこの15年間の軌跡
2.1リチウムイオン二次電池の位置付け
2.2リチウムイオン二次電池の特徴
2.3リチウムイオン二次電池のこの15年間の実績
2.3.1IT機器の世界的普及に貢献
2.3.2エネルギー密度の向上
2.3.3コストダウンの実現
2.3.4自動車用という新たな用途分野の胎動
3今後の開発動向
3.1時間率という尺度での将来の用途分野の検証
3.2次世代二次電池技術の方向性
3.2.1新規なChemical Systemに基づく新規な二次電池
3.2.2新規な電極構造・電池構造に基づく次世代二次電池
3.2.3新規な周辺技術に基づく次世代二次電池
第2章原料背景を踏まえた正極材料の開発動向について(根岸克幸)
1はじめに
1.1リチウムイオン2次電池の開発動向について
1.2正極材料の開発動向について
1.3原料について
1.3.1リチウム
1.3.2コバルト
1.3.3ニッケル
1.3.4マンガン
2コバルト酸リチウムについて
2.1原料評価の重要性
2.2コバルト酸リチウムの製造方法について
2.3計量、混合
2.4焼成
2.5粉砕
2.6分級、包装
3コバルト酸リチウムの品質評価
3.1物性評価〜粉体としての評価〜
3.2電池特性評価
3.3高容量化と安全性向上のために
3.4コバルト酸リチウムの今後の展開
4ニッケル酸リチウム、オリビン材料について
4.1ニッケル酸リチウム
4.1.1原料について
4.1.2製造方法について
4.1.3製品評価について
4.1.4ガス発生低減のために
4.2オリビン材料(LiMPO4)
4.2.1原料について
4.2.2製造方法について
4.2.3製品評価について
4.3ニッケル酸リチウム、オリビン材料の今後の展開
5リチウムイオン2次電池の今後
6最後に
第3章負極材料(薄井洋行、坂口裕樹)
1はじめに
2Si系負極
2.1Si単体
2.2Siと他の物質の混合物
3Ge系負極
3.1Ge単体
4Sn系負極
4.1Sn単体
4.2Sn-Co/C
4.3Sn-Sb/C
5酸化物系負極
5.1intercalation反応を示す酸化物
5.2conversion反応を示す酸化物
6ガスデポジションで作製した厚膜負極
6.1SiとSi化合物の共晶物質を用いた負極
6.2金属・化合物を被覆したSiを用いた厚膜負極
7おわりに
第4章電解液材料(江頭港)
1電解液の基本的事項
2電極の可逆的充放電への電解液の影響
3アルミニウム集電体の腐食に対する電解液組成の影響
4電池の安全性に対する電解液の影響
5総括に代えて
第5章固体電解質(印田靖)
1緒言
2ポリマー電解質
2.1ドライ系ポリマー電解質
2.2全固体ポリマー電池
3無機固体電解質
3.1硫化物系固体電解質
3.2酸化物系固体電解質
4固体電解質の新しい応用
第6章セパレータ(吉野彰)
1各種蓄電デバイスに用いられているセパレータと基本要求特性
2セパレータの設計と選定
3リチウムイオン二次電池用セパレータに必要とされる特性
3.1リチウムイオン二次電池用のセパレータの製法と種類
3.2セパレータのシャットダウン効果
3.3シャットダウン機能とリチウムイオン二次電池の安全性
4セパレータ関連特許解析とこの15年の技術動向
4.1公開特許の全体状況
4.2セパレータに関する公開特許解析とその内容
4.3安全性の改良に関する技術動向
第7章バインダー(菅原秀一)
1概要
2セル設計とバインダー
3セル内部の物理化学的な環境
4実用セルのバインダー
4.1品種とメーカー
4.2PVDF溶剤系
4.3SBR水系
4.4接着性と結着性の評価
5セルの特性との関係
6塗工スラリーの調製と工程
7新規な活物質への対応
8まとめ
第8章機器分析を用いたリチウムイオン電池の劣化解析(青木靖仁)
1はじめに
2不活性雰囲気における分析試料の取り扱いについて
3電極表面の形態観察と組成分析
3.1電子顕微鏡を用いた電極表面の形態観察と組成分析
3.2電極の深さ方向分析
4電極構成材料の加熱時の分解挙動について
5リチウムイオン電池セルに含まれる内部ガスの組成分析
6おわりに
第9章安全化技術(鳶島真一)
1はじめに
2リチウムイオン電池の今後の適用分野
3リチウムイオン電池の安全性の現状
4安全性向上技術
4.1電池材料開発時の安全性向上技術
4.2電池設計時の安全性向上技術
4.2.1正負極容量バランス
4.2.2安全弁
4.2.3配線と保護回路設置位置
4.3電池製造時の安全性向上技術
4.3.1使用部品、材料の受け入れ検査
4.3.2電極塗布工程
4.3.3電極切断工程
4.3.4電極巻き取り工程
4.3.5電極の電池缶への挿入工程
4.3.6電池蓋の取り付け工程
4.3.7注液工程
4.3.8電池封口工程
4.3.9電池の洗浄工程
4.3.10電池の充電工程
4.3.11電池のエイジング工程
4.3.12電池パック化工程
4.3.13その他
4.4リチウムイオン電池の法的規制
4.5リチウムイオン電池の安全性評価方法の確立
5まとめ
第10章自動車用リチウムイオン電池の開発(堀江英明)
1はじめに
2駆動システムにおける出力密度
3HEVにおけるエネルギー効率向上の考え方
3.1各種車両での効率比較
4リチウムイオン電池の高出力特性

【市場編】(シーエムシー出版 編集部)

第1章リチウムイオン電池の生産概況
1概要
2市場動向
3メーカー動向
4用途動向
第2章構成材料の市場動向
1正極材料
1.1概要
1.2市場動向
1.3メーカー動向
1.3.1コバルト系メインのメーカー
1.3.23元系メインのメーカー
1.3.3ニッケル系メインのメーカー
1.3.4マンガン系メインのメーカー
1.3.5リン酸鉄系メインのメーカー
1.3.6その他のメーカー
2負極材料
2.1概要
2.1.1炭素系材料
2.1.2新材料
2.2市場動向
2.3メーカー動向
2.3.1カーボン系
2.3.2カーボン系以外の材料
3電解液・電解質
3.1概要
3.2電解液溶質材料
3.3市場動向
3.4メーカー動向
3.4.1六フッ化リン酸リチウム(LiPF6)を溶質に用いるメーカー
3.4.2六フッ化リン酸リチウム(LiPF6)メーカー
3.4.3その他の電解液メーカー
3.4.4新規参入メーカー
3.4.5添加剤・溶剤
4セパレータ
4.1概要
4.2市場動向
4.3メーカー動向
4.3.1既存メーカーの動向
4.3.2新規参入(予定を含む)メーカー
5集電体
5.1概要
5.2市場動向
5.3メーカー動向
5.3.1正極用集電体アルミ箔
5.3.2負極用集電体銅箔
6バインダ
6.1概要
6.2市場動向
6.3メーカー動向
6.3.1ポリフッ化ビニリデン(PVDF)
6.3.2ゴム系バインダ
7保護用IC
7.1概要
7.2市場動向
7.3メーカー動向
8PTCサーミスタ(PTC thermistor)
8.1概要
8.2市場動向
9電池パック材料
9.1概要
9.2市場動向
第3章用途別市場動向
1小型モバイル用途
1.1携帯電話
1.2デジタルオーディオプレーヤー
1.3デジタルカメラ
1.4ノートパソコン
1.5携帯型ゲーム機
2中型パワー用途
2.1電動工具類
2.2電動アシスト自転車
3大型パワー用途
3.1ハイブリッド車
3.2電気自動車
4大型エネルギー用途
4.1自然エネルギー蓄電
4.1.1太陽光発電のシステム
4.1.2風力発電のシステム
4.1.3太陽光発電の市場と施策
4.1.4大型リチウムイオン電池
4.1.5電力会社の対応
第4章主要メーカーの動向
1三洋電機
1.1電池事業の概要
1.2リチウムイオン電池の事業動向
2パナソニック エナジー社
2.1電池事業の概要
2.2リチウムイオン電池の事業動向
3パナソニックEVエナジー
4ソニー
5東芝
6日立製作所
7NECトーキン
7.1電池事業の概要
7.2リチウムイオン電池の事業動向
8オートモーティブエナジーサプライ
9ジーエス・ユアサ コーポレーション
9.1電池事業の概要
9.2リチウムイオン電池の事業動向
10リチウムエナジー ジャパン
11ブルーエナジー
12日立ビークルエナジー
13新神戸電機
13.1電池事業の概要
13.2リチウムイオン電池の事業動向
14日立マクセル
14.1電池事業の概要
14.2リチウムイオン電池の事業動向
15エナックス
16古河電池
17エリーパワー
18サムスンSDI
19LG化学
20BYD(比亜迪汽車)
21天津力神電池
22コンチネンタルAG(独)
23サフト(仏)
24その他



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