測定原理
HYBRID+の各種測定機能の原理をご紹介します。
コンソール
人間工学に基づき、測定の効率化を追求したコントローラーです。
直感的な操作性を実現するユーザーインターフェース
測定効率を向上させる機能配置
長時間の作業でも疲労を軽減する設計
進化したハードウェア
HYBRID+は形状測定機としての使いやすさと性能向上を目指し、さまざまな工夫が盛り込まれています。
高精度な測定を実現する安定した機械構造
環境変化に強い設計
メンテナンス性を考慮した構造
レンズラインアップ
HYBRID+はさまざまなレンズをラインアップ、用途に応じて選択することが可能です。
高倍率から低倍率まで幅広い倍率レンジ
用途別に最適化されたレンズ設計
高解像度と高コントラストを両立
光源
HYBRID+はコンフォーカル測定用光源として、レーザー光源と白色光源の2種類を搭載しています。白色光源はLED光源、キセノン光源のいずれかを選択できるようになりました。
レーザー光源：高精度なコンフォーカル測定
白色光源（LED）：省電力で長寿命
白色光源（キセノン）：高輝度で安定した光出力
カスタマイズ
サンプルサイズ、自動搬送などお客さまのニーズに合わせたカスタマイズ提案が可能です。
サンプルサイズに応じたステージカスタマイズ
自動搬送システムの組み込み
専用治具・アクセサリーの設計・製作
Wシリーズ
Wシリーズは、より高度な測定ニーズに対応するための特別仕様です。
高精度測定に特化した仕様
特殊用途向けのカスタマイズ対応
研究開発用途に最適化
リアルカラーコンフォーカル光学系の採用
リアルカラーコンフォーカル光学系を採用し、フォーカス面（電極活物質面）からの反射光のみを受光します。
その為、ガラス面・電解液等の影響を受けず、色分離の高い高精細カラー観察が可能になります。
リアルカラーコンフォーカル光学系で取得した観察画像は色分離の高い高精細カラー画像
観察セル
専用設計の窓付きセルを採用し、用途に合わせてその場観察
ブロックセル
コイン型電極に対応したベーシックモデル
ラミネートセル
パウチセルに対応した発展モデル
温調システム
セル、ラミネートセルが格納できる専用設計の恒温槽
恒温槽内部はドライ環境にすることで、結露を防止
温調範囲：-30℃～80℃
反応分布解析
グラファイト系の負極は、充電時にいくつかのステージを経由し、最終的にすべての層間にリチウムイオンが挿入されたSOC100%に到達。この時、活物質の色は充電前のグレーから青→赤→金へと変化していき、この色から膜厚方向の反応分布を定量的に解析可能。
一般的な正極はグラファイト系負極で起きるような色変化は見られないが、充放電に伴う輝度の微小変化を捉えることで、負極と同じように膜厚方向の反応分布を定量的に解析可能。
2017年電池討論会 発表内容（2A14）
正極は輝度、負極は色相からそれぞれの反応分布を同時に解析することが可能
全固体電池
サンプル提供元：大阪府立大学 林教授
※画像をクリックするとご覧いただけます。
※実際の観察より再生速度を速めています。
| 作用極 | グラファイト：SE = 50：50（wt.%） |
| 対極 | Li-In |
| 電解質層 | Li2S・P2S5 |
| 充放電レート | 0.03C |
積層型電池
新しくリリースしたラミネートセルは両面塗工電極や巻回型の電池にも対応可能
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※実際の観察より再生速度を速めています。
グラファイト
高倍率
超高倍率で1つの活物質の電気化学反応をカラーで解析
| 作用極 | 球状黒鉛 |
| 対極 | Li箔 |
| 充放電レート | 0.3C |
| セル | 断面観察ブロックセル |
反応分布
充電時に反応が不均一になり、セパレーターに近い所のみ反応
その結果、電力集中が起こる事によりデンドライトの析出を確認
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| 負極 | 人造黒鉛 |
| 正極 | NCM |
Si
断面方向から活物質の膨張、収縮を可視化し、充放電曲線と共に厚み解析が可能
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※実際の観察より再生速度を速めています。
| 負極 | Si |
| 正極 | NCA |
デンドライト
高レート、過充電によりデンドライトが発生。充電終了後のRest時にデンドライトが収縮。放電終了後のRest時にデンドライトからLi拡散が起こり負極に充電される
| 負極 | 球状黒鉛 |
| 正極 | NCM |
| 充放電レート | 4C |
| セル | 断面観察ブロックセル |
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※実際の観察より再生速度を速めています。
LCO
充放電に伴う輝度の微小変化を捉えることで、負極と同じように膜厚方向の反応分布を定量的に解析可能
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※実際の観察より再生速度を速めています。
ガス発生
充放電中のガス発生挙動の観察が可能
ガス分析セルを用いれば、in-situでのガス分析も可能（別途、ガスクロマトグラフィーの準備が必要）
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※実際の観察より再生速度を速めています。
ソフトウェア
OPTELICS® HYBRID+のソフトウェア機能について説明します。
高精度測定
業界最高のスペックでより正確に
高精度測定
測定精度は「正確さ」と「繰り返し性」で表されます。「正確さ」は真の値にどれだけ近いか、「繰り返し性」は複数回の測定でいかにバラツキが少ないかを表すものです。
HYBRID+は水平方向測定、高さ測定ともに「正確さ」と「繰り返し性」で業界最高水準を実現しました。また、HYBRID+は独自技術により、測定精度の長期安定性にも優れています。
測定精度
| 幅方向測定 | 正確さ | ±[0.02×(100/対物レンズ倍率)+L/1000] μm |
| 繰り返し性(3σ) | 0.01 μm | |
| 高さ方向測定 | 正確さ | ±(0.11+L/100) μm |
| 繰り返し性(σ) | 0.01 μm |
トレーサビリティ体系
HYBRID+は国家計量標準にトレーサブルな校正を行っています。出荷時およびお客さまの使用環境での校正に対応いたします。校正作業に伴って検査成績書・校正証明書を発行しております。品質管理業務にも安心してご利用いただけます。
