施設紹介   装置紹介

装置紹介　先端研究設備整備補助事業

装置番号：B1　装置名：二酸化炭素制御低露点ドライルーム ナノ有機実験棟

メーカー名： 西部技研 型式： D-SAVE 用途： 中型電池の試作、特性・熱安定性評価を行うための低露点環境を提供 概要： 給気露点-90℃以下（水分量0.1 ppm以下）であり、二酸化炭素濃度を制御可能な世界最高レベルのドライルーム。高度な非水環境下において電池の試作、充放電特性・インピーダンス特性の評価、電池および材料の熱安定性評価を実施可能。 　装置仕様   床面積 80m2 給気露点 -90℃以下（水分量0.1 ppm以下） 二酸化炭素濃度 50 ppm～外気二酸化炭素濃度 定員 5名（5名入室時の室内露点-45℃以下） その他 運転状態及び室内はWEBカメラで遠隔監視可能。 　使用上の注意   ・ 低露点環境維持のため、5名定員で使用をお願いしています。

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装置番号：B2　装置名：中型電池試作装置群 ナノ有機実験棟

自転・公転ミキサー メーカー シンキー 用途 真空にも対応した撹拌モード／脱泡モードを有する自転・公転プロペラレス混練装置 薄膜旋回式混合器 メーカー PRIMIX 用途 正・負極塗工用スラリーを作製するための薄膜旋回型の高速ミキサー 塗工機 メーカー ダイ門 用途 一層あるいは二層同時塗工に加え、多孔金属含浸、セパレータコートが可能なコンパクトなスリットダイ塗工機。密閉塗工であるため、アプリケーターやバーコーターに比べ、塗工安定性に優れ、高精度な厚み制御と平滑な塗膜表面を実現可能。 圧延機 メーカー 宝泉 用途 正・負極の空隙率を制御するための圧延機。加圧荷重3000kgの定圧印加が可能 真空乾燥器 メーカー ヤマト科学 用途 組み立て前の電池部材を乾燥するための減圧・缶体加熱輻射方式の真空乾燥器 超音波溶接機 メーカー BRANSON 用途 電極板に集電用金属タブを接合するための超音波溶接機。アルミ、銅を溶接可能 真空シーラー メーカー TOSEI 用途 電極と電解液が内包されたアルミラミネートフィルムを真空封止するためのシーラー

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装置番号：B3　装置名：中型電池特性評価試験機 ナノ有機実験棟

メーカー名： Scriber，BioLogic，エスペック 型式： ・充放電試験機A　Scriber 585 ・充放電試験機B　BioLogic BCS-815 ・電気化学測定ｼｽﾃﾑ　BioLogic SP-240 ・充放電試験機恒温槽　BTC-408Hb 用途： 充放電容量、レート特性、サイクル特性、インピーダンスとこれらの温度依存性を計測。電池特性評価とインピーダンス測定をシーケンス化して効率的に充放電データを集積。 　装置概要 充放電試験A (6V, 5A, 56ch) 5Aまでのセルを184個まで同時充放電試験が可能な充放電試験装置。チャネルの並列接続により120Ax8チャンネルまでの充放電試験も可能。 充放電試験B (10V, 15A, 128ch) 充放電試験とインピーダンス測定のシーケンス計測が可能な充放電試験装置。 電気化学測定システム (6V, 5A) １チャンネル0.5Aまでなら10 μHz～7 MHz 、4Aまでなら10 μHz～1 MHzの範囲で充放電試験と三次元インピーダンス測定が可能な電気化学測定システム。 充放電試験機恒温槽 消火装置がついた温度制御範囲－40℃～100℃の恒温槽。充放電試験装置からプログラム制御運転が可能。 　装置仕様 充放電試験チャネル数 ・5Aまで56チャネル ・15 Aまで128チャネル ・30 Aまで64チャンネル ・60 Aまで16チャンネルまで可能　 充放電同時インピーダンス評価 ・56チャンネルにおいて5 Aまでの充放電中に1 Hz～1 kHzの任意の2点のインピーダンス測定可能 ・128チャンネルにおいて15 Aまでの充放電のレストタイム中に100 mHz～1 kHzの範囲でインピーダンス測定可能

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装置番号：B4　装置名：高感度熱量計 ナノ有機実験棟

メーカー名： SETARAM 型式： SETARAM C600 用途： 充電状態を制御した正極・負極材料単体あるいは電解液共存下のこれらについて、高耐圧容器内で熱量測定を行い、熱安定性を評価。任意物質の定圧比熱容量(Cp)の測定。 概要： 熱流束センサを三次元配置し、室温から600℃までの温度範囲で高感度熱量測定が可能なカルベ式双子型伝導熱量計。精密測定が可能であり、耐圧性・安全性に優れた円筒の試料容器を使用。 　装置仕様   測定容器材質 インコネル製リードパイプ付き耐圧試料容器 耐圧性能 最大50MPaA 内部容積 4.2ml 熱量検出センサ 熱電対（サーモパイル） 温度範囲 室温～600℃ 測定モード 等温モード，昇温モード 昇温速度 0.01～2℃／min RMSノイズ 7μＷ 熱量測定精度 ±1.5%

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装置番号：B5　装置名：マルチモード熱量計 ナノ有機実験棟

メーカー名： ネッチ 型式： MMC274 Nexus 用途： 新規電池材料の熱安定性をコインセルレベルで評価。ARCモジュールでは、発熱温度の検出、断熱状態における発熱挙動の解析、一定温度保持による熱安定性の評価、圧力測定によるガス発生挙動の評価。コインセルモジュールでは、充放電時の吸発熱反応や過充電時の発熱量の評価、昇温試験時の発熱・吸熱温度の検出と熱量の評価、等温保持試験時の一定温度保持による熱安定性の評価。 概要： 断熱型暴走反応熱量測定用ARCモジュールおよびコイン電池のDSC測定用コインセルモジュールを搭載したマルチモード熱量計 　装置仕様   断熱型暴走反応熱量測定用ARC測定モジュール (1)温度範囲：25℃ ～ 500℃ (2)温度精度：0.01 K (3)昇温速度：0 ～ 2 K/min (4)圧力範囲：0 ～ 150 bar (5)圧力精度：0.01 bar (6)試料容器：0.1 ml ～ 10 ml (7)追従速度：50 K/min （最大） (8)感度追従速度：0.002 K/min　(温度範囲によって異なる) (9)熱流感度：10 μW (10)操作モード：ステップ（HWS）/等温測定/一定昇温 コイン電池測定用DSC測定モジュール (1)加熱炉温度範囲：　室温～300℃ (2)昇温速度：0.01 ～ 5 K/min (3)温度分解能：0.001 K (4)DSC測定範囲：最大370 mW (5)RMSノイズ：10µW (6)操作モード：温度保持/一定昇温/DSC (7)セルサイズ：直径5 ～ 30 mm / 厚み1 ～ 5 m (8)試料容器標準容量：500µl (9)入力最大電流：500 mA

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装置番号：B6　装置名：放電プラズマ焼結装置 高圧棟215室

メーカー名： 富士電波工機 型式： SPS-612H 用途： 全固体電池のためのセラミクス圧粉体の加圧焼結 概要： 圧粉体を加圧しながら通電加熱することで低温焼結を実現する放電プラズマ焼結装置 　装置仕様   最大加圧 60 kN 加圧ストローク 150 mm 試料台寸法 Φ70 mm 直流出力 パルス出力 10 V, 1,000 A 焼結雰囲気 真空またはAr 使用温度 最高1,000 ℃ 　使用上の注意   ・ 金型とスペーサ（材質：グラファイト、タングステンカーバイド）は使用者でご用意ください。

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装置番号：B7　装置名：探針エレクトロスプレーイオン化装置質量分析計 501室

メーカー名： Shimadzu 型式： DPiMS-2020 用途： 充放電に伴う電解液の分解生成物を電池から探針で直接サンプリングして分析 概要： 電池、またはサンプルプレートから探針を使ってごく微量な液体を取り出してイオン化させ、前処理フリーでMS部へ導入することが可能な質量分析装置。 　装置仕様   質量範囲 m/z= 10-2000 スキャン速度 30,000 u/s

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装置番号：B8　装置名：GC-MSMS 504室

メーカー名： Agilent 型式： Agilent 7000D 用途： 充放電や高温保存等に伴う電解液の変質を定量的に分析 概要： GCで分離した各成分をスプリットして一部を質量分析計、一部をFIDで分析することにより定性分析と概略定量分析を同時に行うことが可能な質量分析装置。質量分析計は、Scan/SIMの同時測定、プロダクトイオンスキャン、マルチプルリアクションモニタリング(MRM)等が可能。 　装置仕様   質量範囲 m/z= 10-1050 スキャン速度 20,000 u/s 　使用上の注意   ・ 液体試料のオートサンプラー注入、中極性キャピラリーカラム（DB17ms)を標準としています。

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装置番号：B9　装置名：ナノインデンター 206-1室

メーカー名： 東陽テクニカ 型式： INANO 用途： コンポジット電極断面をはじめとする電池関連試料の硬度・ヤング率・動的粘弾性等の機械特性の計測 概要： 表面に圧子を押しつけ、押し込み深さを変位計測することにより、機械特性を定量評価することが可能な力学特性計測装置。 　装置仕様   荷重印加方式 電磁コイル 変位検出 キャパシタンスゲージ 最大押し込み深さ >20μm 最大押しこみ荷重 50mN 荷重分解能 3nN 変位分解能 0.02nm 測定位置確認 CCDカメラ 　使用上の注意   ・ グローブボックス内（Ar/H2 5％）

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装置番号：B10　装置名：バイモーダル原子間力顕微鏡 206-1室

メーカー名： Asylum Research/Oxford Instruments 型式： CYPHER-ES-HV 用途： コンポジット電極断面をはじめとする電池関連試料のナノ構造と、表面粗さ、機械的特性、電気特性分布の同時計測 概要： 水分および酸素濃度が1ppm未満の雰囲気で材料表界面をナノスケールで計測する走査型プローブ顕微鏡。大気に曝露できない二次電池材料のナノ構造とともに、表面電位、ヤング率といった物性を計測可能。 　装置仕様   励振モード ピエゾ、blueDrive 測定範囲 XY方向30μm×30μm、Z方向5μm 試料サイズ(最大) φ15mm×6mm 　使用上の注意   ・ グローブボックス内（Ar/H2 5％）

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装置番号：B11　装置名：X線吸収分光装置 505室

メーカー名： Sigray/Canon MJ株式会社 型式： QuantumLeap 用途： Ｘ線分光法によって電極材料の局所構造・電子状態・配位構造等を分析 概要： XANES, EXAFS, EDXSといったX線域（内殻電子励起）での分光計測が可能な実験室型のX線吸収・蛍光分光測定装置。 　装置仕様   X線源 測定用 W, Rhターゲット 輝度 @6keV 10^6/s(XANSE), 10^7/s(EXAFS) 回折格子 Ge(220)， Ge(400)， Ge(440), HOPG(002)，Si(111)m 検出器 Si, 1030x514Pix 測定域 2.4～20KeV、分解能0.5eV サンプル領域 ＞40mm、微小スポットサイズ＜100μm、in-situ/operando解析可、1D/2Dマッピング 　使用上の注意   ・ ソフトウエアは開発段階のため、利用希望の方はまずはお問い合わせください。 ・ XAFSは透過で測る方が解析が容易いです。透過で測定する場合、濃度・試料が厚すぎるとX線が透過せず、I0とIの比較ができません。 濃度が薄すぎるとI0とIがほぼ同じになって、吸光度を計算できません。試料が薄すぎるとハンドリングが難しく、厚さを均一にできません。 そこで、適切な濃度となるように軽元素の窒化ホウ素粉末で希釈し、最低30分メノウの乳鉢で混ぜた後、ペレット化して測定します。 サンプルの適切な濃度の計算は、こちらをご参考に

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装置番号：B12　装置名：固体電池材料薄膜作製装置 506室

メーカー名： Pascal 型式： MC-LMBE 用途： パルスレーザーを使って真空中で固体材料を蒸発、堆積させ、新しい組成の電池材料薄膜を創る 概要： PLD（Pulsed Laser Deposition)装置。Nd:YAGレーザーにより固体ターゲットを蒸発させ、真空中において薄膜を形成。レーザー加熱により基板を1000℃まで加熱可能。 　装置仕様   アブレーション Nd:YAG４倍波70mJレーザー 加熱 200Wレーザー装備 真空度 10＾-7torr ターゲットホルダ 最大6種類設定切り替え

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装置番号：B13　装置名：高周波インピーダンス測定システム 研究本館305室

メーカー名： 東陽テクニカ 型式： LN-Z2-HF-GT 用途： 固体電解質の伝導度測定 概要： 非大気曝露で温度制御を行いながら計測可能な高周波対応型インピーダンス測定システム 　装置仕様   測定周波数範囲 20 Hz~100 MHz AC電圧 5 mVrms~1 Vrms 補正機能 オープン/ショート/ロード AC電圧 5 mVrms~1 Vrms 測定範囲 25 mΩ~40 MΩ 温度範囲 80 K~473 K サンプル雰囲気 He

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〒305-0044 　茨城県つくば市並木1-1　　 TEL：029-860-4941（代表） FAX：029-860-4981 Email：Battery-PF(a)nims.go.jp ※ （a）を「@」に変換してください。