栗本鐵工所與日立高科技啟動合作，利用混練數據和物理AI優化混練製程條件

株式會社栗本鐵工所（以下簡稱栗本鐵工所）與株式會社日立高科技（以下簡稱日立高科技）已啟動一項合作（以下簡稱本次合作），旨在優化電池製造中混練*1製程的條件。

本次合作旨在解決漿料*2製造製程中混練製程條件優化高度依賴專業知識和經驗的挑戰，該製程對電池性能有顯著影響。混練領域的先驅栗本鐵工所將運用其長期累積的混練技術、領域知識和豐富的營運數據，並結合日立高科技的分析技術、AI和資訊學技術，整合為物理AI*3。雙方將致力於驗證混練製程的優化和縮短研究週期，以實現高品質、高固形物*4漿料的穩定供應。此舉旨在提升和簡化高品質漿料的製造製程，同時有助於提高電池性能並改善生產啟動時的良率*5。

■ 本次合作驗證預期效果

・減少試作和驗證工時

・提高混練條件研究的效率和先進性

・穩定生產高品質漿料

・在量產階段穩定品質和提高生產力

*1 混練：將多種物質均勻混合，創造出具有新特性的物質。

*2 漿料：由粉末和液體等多種電池材料與溶劑混合而成的混合物，塗佈並乾燥在鋁或銅等集電體上，用作電極。

*3 物理AI：與株式會社日立製作所合作開發和提供。

*4 高固形物：指混合物中去除溶劑等揮發性成分後，剩餘非揮發性成分比例較高，即使塗佈量較少也能發揮高性能。

*5 良率：製造產品中合格品的比例（良率 = 合格品數量 / 製造數量）。

背景

近年來，鋰離子電池等二次電池在家電、智慧設備和工業設備等領域的需求持續高漲，因此製造製程的效率化和品質穩定化成為當務之急。其中，將多種材料均勻混合以生產漿料的混練製程，被認為是影響電極厚度和密度精確度，進而影響電池性能的關鍵製程。然而，在最佳混練條件下連續生產均勻漿料，需要高超的技術和專業知識，這是一個具有挑戰性和困難的製程。

栗本鐵工所擁有先進的混練技術，並致力於加速化學工業和下一代電池材料領域的製造製程開發。其雙軸連續式混練機「KRC捏合機」可根據目的調整混練機內多個槳葉的形狀組合，從而調整混練程度。利用這一特點，即使是易於團聚的原料也能分散和均勻化，在連續生產中最大限度地減少批次間的品質差異，實現品質和生產力的雙重提升。另一方面，要找出最佳的槳葉排列方式，存在無數的組合和權衡。此外，結合操作條件設定最佳混練條件，一直以來都面臨著高度依賴專業知識和經驗的挑戰。

日立高科技迄今已向電池、半導體和化學等廣泛領域提供分析和檢測設備，並擁有符合客戶需求的品質管理、評估和測量技術以及行業知識。此外，它還利用數位技術，提供利用材料資訊學（MI）*6的材料開發和製造製程解決方案*7，以「One Hitachi」的形式支援製造業客戶的數位轉型。

本次合作旨在透過整合兩家公司的技術、專業知識、知識和數位技術，解決均勻漿料製造中的品質和生產效率問題，特別是在過去高度依賴專業知識和經驗的混練條件設定方面。

*6 材料資訊學：一種整合分析材料組成、結構、物性、實驗條件等數據，並利用AI和數據科學預測材料特性和設計最佳材料的技術。

*7 2025年1月發布的新聞稿。

具體措施

(1) 利用日立專有生成式AI技術優化混練製程條件

透過將專利和論文中的公開知識，以及從栗本鐵工所混練機手冊和槳葉資訊中提取的專有知識輸入日立專有的生成式AI技術，本次合作將提出製造理想漿料的最佳混練機設定和混練製程控制條件。即使在缺乏足夠實際試作數據的情況下，這種方法也能提供基於知識的具體方向。利用這項技術，旨在縮短研究週期並減少試作和實驗次數。

(2) 製程資訊學