産業系新聞記事のリバースＴＲＩＺによる社内活動高揚の取り組み～多様な技術分野の研究開発者に対して具体的にＴＲＩＺを解説～

ソニー株式会社 研究開発・共通ソフトウェアプラットフォーム
ＲＤＳ管理部 開発技術室
伊沢久隆 永瀬徳美 国友秀世

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Japan TRIZ symposium 2010 Paperおもな内容1. 発表の概要
2 これまでの取り組み
2.
これまで 取り組み
3. ＴＲＩＺ解説の試み
4 新聞記事を使ったリバースＴＲＩＺの活用
4.
新聞記事を使 たリ
スＴＲＩＺ 活用
 問題のモデル化
 解決の考え方をＴＲＩＺで解説
解決 考え方を解説
 解決のプロセスをＴＲＩＺ思考方法で解説
5. 新聞記事がリバースＴＲＩＺにむく訳
新事がに く
6. 新聞記事のリバースＴＲＩＺでスキル強化2

2010/9/9

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Japan TRIZ symposium 2010 Paper発表の概要• ＴＲＩＺの思考方法は、研究開発段階の問題解決にも有効• 研究開発者の専門分野を超えた解決策創出の可能性⇒ ＴＲＩＺを知って使わなければ、有効性はわからない• 一般論では研究開発者は興味が湧きにくい⇒わかりやすく、共感が得られる事例を伴うＴＲＩＺの解説が必要• 研究開発テーマの専門分野は狭いが、部門が扱う範囲は広い⇒優れた事例解説も 般論では価値が伝わらず 工夫が必要⇒優れた事例解説も一般論では価値が伝わらず、工夫が必要• 身近で、最新情報である産業系新聞の記事をリバースＴＲＩＺ
身近で、最新情報である産業系新聞の記事をリバ スＴＲＩＺ• 研究開発者向けの具体的なＴＲＩＺ解説に活用• これまでの実施状況、継続的リバースＴＲＩＺで得た知見を紹介
3

2010/9/9

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Japan TRIZ symposium 2010 Paperこれまでの取り組みアプローチを様々変えて、ＴＲＩＺ活用の実践事例を増やしてきた【手法からのアプローチ】
社内セミナーなどＴＲＩＺプロセスを一般事例で紹介
ユニークな考え方と理解されるが、どのように実際の業務で活用するのか・・・【課題からのアプローチ】
１．研究開発の課題に対して、ＴＲＩＺを活用した実践支援
２．ミドルアップ・ダウン、リーダーとＴＲＩＺ推進者の協働推進
３．対象の技術分野に近い話題でＴＲＩＺを解説
4

2010/9/9

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Japan TRIZ symposium 2010 Paper

ＴＲＩＺ解説の試み
ＴＲＩＺの考え方をわかりやすく、共感が得られるには・・・■ ある特定の技術分野で解説
・ 詳しい技術情報や知識から一貫したＴＲＩＺ解説が可能
・ 材料やデバイス、システム、ソフトウエアなど多分野には限界■ 対象テーマごとの技術分野で解説
・ 専門誌や技術論文、特許などある程度の情報入手は可能
・ 技術は把握できるが、ＴＲＩＺ解説に必要な情報不足■ 産業系新聞の記事でリバースＴＲＩＺで解説
5

2010/9/9

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Japan TRIZ symposium 2010 Paper

新聞記事を使ったリバースＴＲＩＺの活用
ＴＲＩＺの問題解決の考え方（図）で紹介
多くの分野の既知の解決策

ＴＲＩＺの一般的問題

ＴＲＩＺ

モデル化
（抽象化）

特定の問題

6

2010/9/9

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ＴＲＩＺの一般的解決策
有効化
（具現化）

特定の知識

特定の解決策Japan TRIZ symposium 2010 Paper

問題のモデル化
新聞記事から“矛盾”を抽出する
多くの分野の既知の解決策
ＴＲＩＺの一般的問題“工学的矛盾”
ＴＲＩＺ
あるパラメ ＴＲＩＺのあるパラメータを改良しようとした時タを改良しようとした時
一般的解決策別のパラメータが悪化する状態

モデル化
（抽象化）

新聞記事から二律背反を抽出
新聞記事から律背反を抽出
有効化
何と何を両方手に入れたい？
（具現化）

特定の問題
7

2010/9/9

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特定の知識

特定の解決策Japan TRIZ symposium 2010 Paper気づき：新聞記事から 矛盾 を見出せた！
気づき：新聞記事から“矛盾”を見出せた！

接着性（粘性）と気体封止性を両方手に入れたい【化学合成分野】

人の判別精度と長期記録保性を両方手に入れたい【ＩＴ・ソフト分野】
8

2010/9/9

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記録領域の保護性とヘッド距離の短縮化を両方手に入れたい【エレキ・メカ分野】

腐食保護性と工事の手間の削減化を両方手に入れたい【建築・土木分野】
Japan TRIZ symposium 2010 Paper

解決の考え方をＴＲＩＺで解説
新聞記事から“発明原理”を特定する
多くの分野の既知の解決策
多分野 既知 解決策
ＴＲＩＺの一般的問題
モデル化
（抽象化）

特定の問題

92010/9/9

Copyright 2010 Sony CorporationＴＲＩＺ

ＴＲＩＺの一般的解決策

有効化
新聞記事の文面や図表から（具現化）解決の考え方を把握し、“発明原理”を特定する特定の知識（１～３つ）
特定の解決策Japan TRIZ symposium 2010 Paper気付き：新聞記事から 発明原理 を発見！
気付き：新聞記事から“発明原理”を発見！

これはれは＊＊原理だ！

記事文中の改善方法から発明原理を特定（１～３つ）⇒発明原理ごとに分配・整理10発明原理：１

発明原理：２

分割原理

分離原理

2010/9/9

・・・

Copyright 2010 Sony Corporation発明原理：17多次元移行・・・

発明原理：40
複合材料

Japan TRIZ symposium 2010 Paper

新聞記事から抽出した発明原理の記事数4037件3530

記事
事数2520151050
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40

発明原理No
発明原理No.
112010/9/9

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Japan TRIZ symposium 2010 Paper発明原理ごとの記事の粗密403530

読み手の主観ながら

記記事数

2520

発明原理に粗密

1510501 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40

発明原理No.

多い発明原理少ない発明原理①２８：システム代替（37件）② ５：組み合わせ（32件）
組 合わ （ 件）③２４：仲介原理（25件）④３④３５：ﾊﾟﾗﾒｰﾀ変更（19件）
ﾟﾀ変更（ 9件）

① ８：釣り合い原理（0件）②②２０：連続性原理（1件）
連続性（ 件）③３７：熱膨張原理（1件）④３９④３９：不活性雰囲気（1件）
活性雰 気（ 件）122010/9/9

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Japan TRIZ symposium 2010 Paper収集した記事の主な分野
2%

電子電気要素

6%
11%

機械要素

33%

材料要素
化学要素

8%

ソフトウエア

9%

健康・医療

12%

19%

建築・土木
建築
土木
通信要素

13

2010/9/9

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Japan TRIZ symposium 2010 Paper多くの分野の事例で発明原理を解説
問題とその解決策は、産業/科学の分野を超えて繰り返される
機械
電子
電気材料

化学

ソフト
ウエア

多くの分野の既知の解決策
ＴＲＩＺの一般的問題

ＴＲＩＺ

モデル化
（抽象化）

特定の問題

14

2010/9/9

通信

健康
医療

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建築
土木

ＴＲＩＺの一般的解決策
有効化
（具現化）

特定の知識

特定の解決策Japan TRIZ symposium 2010 Paper

解決のプロセスをＴＲＩＺ思考方法で解説
新聞記事のリバースＴＲＩＺでアイデア創出の演習
機械
電子
電気材料

化学

通信

健康
医療

多くの分野の既知の解決策

ＴＲＩＺ
ＴＲＩＺの新聞記事のリバースＴＲＩＺ活用
新聞記事のリバスＴＲＩＺ活用
一般的問題
１．他業界の多数の成功事例の提供

ＴＲＩＺの一般的解決策

２．特定の分野ごとの事例の提供
特定
事例 提供
モデル化
（抽象化）
３．一般解から特定解への変換を支援

有効化
（具現化）

特定の問題

15

ソフト
ウエア

2010/9/9

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特定の知識

建築
土木

特定の解決策Japan TRIZ symposium 2010 Paper矛盾克服のアイデア創出演習
演
矛盾解決
新聞記事分析
記事抽出

従来Aを良くしようとするとBが悪くなっていた。
そこで＊＊の工夫をした。

BeforeAfter

模擬課題

設 定

＊＊商品において＊＊の要求がある。
一方で＊＊しようとすると＊＊が悪化
すると＊＊が悪化。
さてどうしよう。

矛盾抽出
６静止物体の面積７移動物体の体積

１移動物体の重量
２静止物体の重量解決内容リバースＴＲＩＺ

３移動物体の長さ
４静止物体の長さ

発明
未活用の原理で積極的に考えてみよう！
16

2010/9/9

Copyright 2010 Sony Corporationなし

活用

活用なし

活用

０７,１７,０４,３５

原理

アイデア
デ発想シートJapan TRIZ symposium 2010 Paper

解決の考え方をＴＲＩＺで解説（その２）
新聞記事から“技術進化パターン”を特定する
IM社 GFINソフトウエアより多くの分野の既知の解決策

特定の問題

17

2010/9/9

Copyright 2010 Sony Corporation有効化
新聞記事の文面や図表から（具現化）
解決の考え方を把握し、“技術進化パターン”を特定する
特定の知識
特定の解決策Japan TRIZ symposium 2010 Paper

革 新 の トレ ン ドＴ ｉｍ ｅ

原子力モデル化
（抽象化）

石油

石炭木

ＴＲＩＺ
ＴＲＩＺのＴＲＩＺの一般的問題
一般的解決策ガス

天然エ ネ ル ギ ー気付き：新聞記事に技術進化パタ ン発見！
気付き：新聞記事に技術進化パターン発見！
＊＊会社は、＊＊の軽量化が可能な＊＊の製造方法を開発した。
スポンジ状の＊＊粒子で＊＊粒子結合を阻止。
ポ ジ状
粒子
粒子結合を阻止
BeforeAfter空間の細分化

IM社 GFINソフトウエアより
18

2010/9/9

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なるほど。ふむふむ。
なるほど
ふむふむ
まるで空間の細分化ではないか！
Japan TRIZ symposium 2010 Paper気付き：公開特許公報の分析
マツダ株式会社の特許分析例

ＮＴＴﾃﾞｰﾀ ｲｰｴｯｸｽﾃｸﾉの特許分析例

発明解析シート（技術進化編）
発明の名称

触媒担持用アルミナおよびその製造方法

広報番号 特開平7-194977

発明解析シート（技術的矛盾編）

筆頭分類 B01J 23/44【構成】Ｐｄ等の触媒成分は、アルミナ等のコート層母材に分散担持させるが、このＰｄをアルミナに担持させる方法としては、アルコキシド法等により製造したアルミナの粉末を含むスラリーをつくり、そのスラリーにジントロジアミンＰｄ水溶液を加えて撹拌したものにハニカム状の触媒担体を浸漬し、引き上げて乾燥させ、焼成するといのが一般的であった。また、特開昭６１－４６２５２号公報に記載されているように、Ｐｄを加える前のスラリーに触媒担体を一旦浸漬し、乾燥させ、焼成した後、この担体を塩化パラジウム溶液に浸すことによってＰｄを担持させるようにしたものも知られている。
背景技術（従来技術）

発明の課題

技術的課題

作成日

2010.02.01

作成者

永瀬 徳美

発明の名称

背景技術の概略図
特開昭61-46252

１ ﾓﾉﾘｽ触媒基材
３ 浸漬容器４ 触媒成分含有スラリー【問題点】な従来の方法でＰｄを担持用母材であるアルミナに含浸させたものでは、シンタリング等による熱劣化によってＰｄ粒子同士がくっついて固まりになってしまう場合があり、そうなると、Ｐｄの比表面積が小さくなるために低温時の触媒活性が低下する。
シンダリング：複数の粒子が寄り集まって1つの大きな粒子になる現象
シンダリング：複数の粒子が寄り集まって1つの大きな粒子になる現象。
シンタリングを起こすと、単位物質量あたりの表面積がどんどん小さくなる。

対立問題抽出
発明原理分析

( )初期浸漬(a)初期浸漬(b)反転浸漬

Ｐｄを担持用母材であるアルミナ中に均一に分散させシンタリング等による熱劣化を抑制して低温時の触媒活性を向上させる。

解決コンセプトの原理図

物質－場分析

技術的課題

シンタリング等による熱劣化によってＰｄ粒子同士がくっついて固まりになってしまう場合があり、比表面積が小さくなるために低温時の触媒活性が低下する。

シンタリング等による熱劣化によってＰｄ粒子同士がくっついて固まりになってしまう場合があり、比表面積が小さくなるために低温時の触媒活性が低下する。

背景技術（従来技術）

発明標準解＆進化トレンド

解決ｺﾝｾﾌﾟﾄの具体化

請求の範囲

有害な関係の存在

有害原因

不足作用

高温の熱の影響比表面積の維持
シンダリング⇒シンダリングの発生
中空構造⇒複数駆動構造
複数空洞構造⇒多孔質構造⇒化学的触媒作用
複数空洞構造⇒多孔質構造
活性要素を入れた多孔質構造⇒予めPdを導入しアルミナ焼成○活性要素を入れた○Ca1：既存の物質を変更したもの○有害な機能の存在○トレンド（２）空間の分割を導入
多孔質構造
触媒担持用アルミナの製造過程において予めアルミナ生成用ゾルの中にＰｄを混合しておくことによって、生成されたアルミナ中にＰｄを均一に分散させることができ、そのように均一に分散することによってＰｄ粒子のシンタリングや熱劣化を抑制することができ低温時の触媒活性を向上させることができる。
すなわち、アルミナ生成用ゾルを加水分解し焼成してなる触媒担持用アルミナに係り、加水分解段階で前記ゾルにＰｄ水溶液が加えられることにより生成後のアルミナ中にＰｄが分散担持されたことを特徴とする。
【実施例】 ハニカム状の担体１の表面に、第１触媒層として、予めＰｄを担持させたアルミナ（Ａｌ2 Ｏ３ ）を担持させてなるベースコート層２を形成し、その上に、第２触媒層として、セリア（ＣｅＯ2 ）にＰｄを担持させたオーバーコート層３を形成。

技術的課題

電池が放電されると硫酸鉛（放電活物質）へと変化する。放電活物質 電池が放電されると硫酸鉛（放電活物質）へと変化する。放電活物への変化に伴い体積が増加するために活物質における多孔質構造 質への変化に伴い体積が増加するために活物質における多孔質構の孔が小さくなり、電解液の活物質への拡散が困難となる。
造の孔が小さくなり、電解液の活物質への拡散が困難となる。

物質－場分析

【図１】本発明の一実施例の触媒の模式構造図
１ 担体
２ ベースコート層（第１触媒層）
スト層（第 触媒層）
３ オーバーコート層（第２触媒層）【請求項１】 アルミナ生成用ゾルを加水分解し焼成してなる触媒担持用アルミナであって、加水分解段階で前記ゾルにＰｄ水溶液が加えられることにより生成後のアルミナ中にＰｄが分散担持された触媒担持用アルミナ。
【請求項２】 前記アルミナ生成用ゾルは、ゾル形成段階でＰｄを含有するものである請求項１記載の触媒担持用アルミナ。
【請求項６】 アルミニウムイソプロポオキシドと、塩基酸のＰｄとＰｄ金属粉末の少なくとも一方を混合したヘキシレングリコールとによりアルミナ生成用ゾルを形成し、該ゾルにＰｄ水溶液を混合して加水分解した後、焼成することを特徴とする触媒担持用アルミナの製造方法。

【図２】本発明の一実施例の触媒の低温活性を示すグラフ

触媒担持用アルミナおよびその製造方法

広報番号 特開平7-194977◆物質－場分析：（Darrell Mann「体系的技術革新」を参照）①Pdは触媒活性が優れている②触媒活性を高めるには、十分な比表面積の確保が不可欠③しかしながら、シンダリングなどの熱劣化によって触媒粒子同士がくっついて塊になると比表面積が小さくなる⇒有害な 機能の存在
技術的課題

排気ガス

浄化する

排気ガス温度

触媒Pd

排気ガス活性化する(a) 理 想浄化する

排気ガス温度( ｂ) 現 状高 温

触媒Pd
シンダリングさせる◆技術進化のトレンド分析：（Darrell Mann「体系的技術革新」を参照）
・従来技術：トレンド（２）空間御分割：中空構造⇒複数空洞構造
・アルミナ等の担持用母材に含浸された状態で十分な比表面積を確保する。
◆物質－場分析：（Darrell Mann「体系的技術革新」を参照）：Ca1：既存の物質を変更した ものを導入①予めアルミナ生成用ゾル中にPdを混合しておく②生成されたアルミナ中に均一に分ささせることができる
②
成 れ
ミ 中 均
分
き
③シンダリングや熱劣化を抑制する
排気ガス浄化する

排気ガス温度

発明原理、解決コンセプト高 温

触媒Pd×
シンダリングさせる

分散保持するアルミナ（の構造空隙）物質－場分析から技術進化トレンド抽出

請求の範囲

作成日

2010.02.01

作成者

有害な関係の存在

有害原因

不足作用

◆特許公報の記載【請求項１】 アルミナ生成用ゾルを加水分解し焼成してなる触媒担持用アルミナであって、加水分解段階で前記ゾルにＰｄ水溶液が加えられることにより生成後のアルミナ中にＰｄが分散担持された触媒担持用アルミナ。
【請求項２】 前記アルミナ生成用ゾルは、ゾル形成段階でＰｄを含有するものである請求項１記載の触媒担持用アルミナ。
【請求項６】 アルミニウムイソプロポオキシドと、塩基酸のＰｄとＰｄ金属粉末の少なくとも一方を混合したヘキシレングリ
キシレングリコールとによりアルミナ生成用ゾルを形成し、該ゾルにＰｄ水溶液を混合して加水分解した
ルとによりアルミナ生成用ゾルを形成し 該ゾルにＰｄ水溶液を混合して加水分解した後、焼成することを特徴とする触媒担持用アルミナの製造方法。

永瀬 徳美

特開２００２－６３９０５号

解決コンセプトの原理図

有害作用

活物質の利用率の低下

放電活物質の体積増大

活物質の利用率

放電活物質の体積増大

海綿状鉛の負極負極活性物の放電活性物化⇒スポンジ状⇒粒子の体積の増大

鉛粉をペースト状に加工後化成
海綿状鉛の負極⇒多孔質化⇒スポンジ状多孔度向上

放電活性物の粒子増大⇒電解液の拡散阻害○放電活性物の粒子増大の抑制⇒○○粒子連鎖構造カーボン導入⇒○活性要素を入れた
多孔質構造

負極板において導電性ネットワークを形成し、そのネットワークが電解液を担持するための無数の孔を有することで、負極板の嵩密度を高解める。
粒子連鎖構造物質であるカーボンを含有することにより導電性ネットワークを形成することができる。粒子連鎖構造物質とは、複数の粒子状物質が互いに融着し全体として鎖状に延びた状態の物質をいう。
混練物中の硫酸根（ＳＯ４ ）を少なくすることにより、または硫酸根を全く含まないことにより、活物質原料である鉛粉の粒子径の増大を防止し粒子径の小さいままの活物質原料を維持できる。粒子径の小さい活物質原料からなる活物質は放電が円滑となり、放電時の活物質利用率を向上させる。

【表１】試験に供した負極ペーストの成分組成を示す一覧【図１】０．６A放電結果【請求項１】金属及び該金属の酸化物を含む活物質原料と、該活物質原料１モルに対し全吸油量が４.７ミリリットル以上となる量のカーボンとを含有し、かつ、硫酸根を含有しないかまたは硫酸根を含有する場合は該硫酸根の量を該活物質原料１モルに対して７×１０－２ モル以下とした混練物であることを特徴とする二次電池用負極活物質。
【請求項２】前記二次電池用負極活物質が格子状集電体に充填され乾燥された後の未化成状態であるときの嵩密度が２.２×１０－１ ミリリットル／グラム以上、５×１０－１ ミリリットル／グラム以下であることを特徴とする請求項１に記載の二次電池用負極活物質。
【請求項７】前記カーボンをポリビニルアルコールと水または希硫酸とともに混練する第１の混練工程において生成された第１の混練物に対し前記活物質原料を加えてさらに混練する第２の混練工程において生成された第２の混練物であることを特徴とする請求項１または２に記載の二次電池用負極活物質。

解析メモ
解析メ

二次電池用負極活物質

広報番号 特開2008-153128◆物質－場分析：（Darrell Mann「体系的技術革新」を参照）①鉛蓄電池は材料が鉛と希硫酸電解液で構成され安価である②電池が放電されると活物質は硫酸鉛（放電活物質）へと変化する③放電活物質への変化に伴い体積が増加するために活物質における多孔質構造の孔が小さくなり、電解液の活物質への拡散が困難となる⇒有害な 機能の存在

永瀬 徳美◆特許公報の記載【課題を解決するための手段】
本発明は、触媒担持用アルミナの製造過程において予めアルミナ生成用ゾルの中にＰｄを混合しておくことによって、生成されたアルミナ中にＰｄを均一に分散させることができ、そのように均一おく、 成 れ
ミ 中均
分散き、そう 均に分散することによってＰｄ粒子のシンタリングや熱劣化を抑制することができ低温時の触媒活性を向上させることができることを見い出したものである。
【０００９】すなわち、本発明は、アルミナ生成用ゾルを加水分解し焼成してなる触媒担持用アルミナに係り、加水分解段階で前記ゾルにＰｄ水溶液が加えられることにより生成後のアルミナ中にＰｄが分散担持されたことを特徴とする。

作成者

背景技術の概略図【図３】未化成活物質の嵩密度と発明の名称

筆頭分類 B01J 23/44◆特許公報の記載【従来の技術】
特開昭６１－４６２５２号公報に記載されているように、Ｐｄを加える前のスラリーに触媒担体を一旦浸漬し、乾燥させ、焼成した後、この担体を塩化パラジウム溶液に浸すことによってＰｄを担持させるようにしたものも知られている。
上記アルコキシド法は、アルミニウムイソプロポリオキシドとヘキシレングリコールを混合してゾルをつくり、そのゾルを加水分解し、加水分解によりゲル状になったものを焼成することによってアルミナを生成するというものである。
【発明が解決しようとする課題】Ｐｄは元来ＨＣの酸化能力に優れたものであり、これを触媒成分として用いることにより低温時の触媒活性を改善することが可能であるが、そのためには、アルミナ等の担持用母材に含浸された状態で、十分な比表面積が確保されていることが不可欠である。
しかしながら、上記のような従来の方法でＰｄを担持用母材であるアルミナに含浸させたものでは、シンタリング等による熱劣化によってＰｄ粒子同士がくっついて固まりになってしまう場合があり、そうなると、Ｐｄの比表面積が小さくなるために低温時の触媒活性が低下する。

(ｃ) 改 善◆技術進化のトレンド分析：（Darrell Mann「体系的技術革新」を参照）
・解決技術：トレンド（２）空間の分割
複数空洞構造⇒毛細管／多孔質構造⇒活性要素を入れた多孔質構造
・予めアルミナ生成用ゾルの中にＰｄを混合しておくことによって、生成されたアルミナ中にＰｄを均一に分散させる⇒従来の含浸による複数空洞の表面への担持から、アルミナの内部構造としてPdを取り入れている
シンダリングによってPdの粒子が凝集しないように、従来の含浸による製造ではなく、予めアルミナなどの担持用母材の中にPdを分散させている。
その後に焼成しているので、アルミナ中にPdが分散していることが読み取れる。

解決ｺﾝｾﾌﾟﾄの具体化

2010.02.03

技術的課題（Darrell Mann「体系的技術革新」を参照

解析メモ
発明の名称

発明標準解＆進化トレンド

作成日【問題点】活物質は電池が放電されると硫酸鉛（放電活物質）へと変化する。放電活物質への変化に伴い体積が増加するために活物質における多孔質構造の孔が小さくなり、電解液の活物質への拡散が困難となる。また、電気絶縁物である硫酸鉛へ変化することで電気抵抗が増大する。
活物質の利用率を上げるためには 活物質の嵩密度 すなわち 多孔度を上げることが必要条件であるが 背反事項として充放電サイクル寿命が激減
活物質の利用率を上げるためには、活物質の嵩密度、すなわち、多孔度を上げることが必要条件であるが、背反事項として充放電サイクル寿命が激減することが従来から知られており、多孔度を上げ活物質の利用率を向上させるということは、至難の技とされ、未解決のままである。

従来の蓄電池と同程度のコストの原材料を特に二次電池の負極版に用いることにより、活物質の利用率を向上させ高エネルギー密度が得られる蓄電池すなわち二次電池を提供する。

有害作用

シンダリングで比表面積低下
高温による有害作用の存在
Pdの本来の作用
既存物質を変更したものを導入

筆頭分類 H01M 4/14

【構成】従来の鉛蓄電池は、鉛を酸化した鉛粉と言われる活物質原料に希硫酸を添加してペースト状態とし、このペーストを格子状の集電体に充填する製造方法が一般的である。その後、これを化成することで、正極は二酸化鉛、負極は海綿状鉛と言われる活物質を含むものとなる。特開２００２－６３
９０５では、鉛蓄電池の長寿命化を目的とし、鉛粉と、鉛粉に対して１３重量％の希硫酸と、鉛粉に対して１２重量％の水に、負極添加剤として、鉛粉に対して０．１～０．３重量％のＤＢＰ吸油量１００～３００ｍｌ／１００ｇの非晶質炭素及び／又は鉛粉に対して０．４～０．６重量％のリグニンスルホン酸ナトリ
ウムを添加、混練して作製した負極ペーストを用いる。

発明の課題

パラメータ
パラメータ

広報番号 特開2008-153128

二次電池用負極活物質

電流／電力

技術的課題

発生する
放電する
電解液

負極活性物

電流／電力

接触する

発生する
負極活性物
放電する
増大化する
接触する電解液( a) 理 想( ｂ) 現 状

放電活性物

筆頭分類 H01M 4/14

作成日

2010.02.03

作成者

永瀬 徳美

◆特許公報の記載【従来の技術】【０００３】一方、従来の鉛蓄電池は、鉛を酸化した鉛粉と言われる活物質原料に希硫酸を添加してペースト状態とし、このペーストを格子状の集電体に充填する製造方法が一般的である。その後、これを化成することで、正極は二酸化鉛、負極は海綿状鉛と言われる活物質を含むものとなる。これらの活物質は電池が放電されると硫酸鉛（放電活物質）へと変化する
放電活物質への変化に伴い体積が増加するために活物質における多孔質構造の孔が小さくなり、電解液の活物質への拡散が困難となる。
【０００４】
また、電気絶縁物である硫酸鉛へ変化することで電気抵抗が増大する。

拡散阻害する◆技術進化のトレンド分析：（Darrell Mann「体系的技術革新」を参照）
・従来技術：トレンド（２）空間御 分割：多孔 質構造⇒多孔 質度の向上
・アルミナ等の担持用母材に含浸された状態で十分な比表面積を確保する。
◆物質－場分析：（Darrell Mann「体系的技術革新」を参照）：Ca1：既存の物質を変 更したものを導入、Ca3：複数 要素を組み合 わせる①粒子連鎖構造物質カーボンを含有させる②これに鉛粉を添加してペースト状の混練物の負極活性物を作製する
粒子連鎖構造物質③混練物を負極板の集電体格子に充填する
電流／電力

粒径維持する
発生する
負極活性物
放電する
増大化する
接触する電解液××放電活性物

拡散阻害する(ｃ) 改 善
発明原理、解決コンセプト ◆技術進化のトレンド分析：（Darrell Mann「体系的技術革新」を参照）
・解決技術：トレンド（２）空間の分割
毛細管／ 多孔質構造⇒ 活性要素を入 れた多 孔質構造
・連鎖構造物質であるカーボンの含有させて活性物質の加工工程に混練工程を導入する⇒従来技術によるペースト化に比べて、活性物質の多孔質度を向上させることができ、さらに、硫酸根を含まない、もしくは一定以下に制限することによっても鉛粉の粒子径増大も抑制できる。

放電活性物の増大につながる硫酸根を含有しない、または含有量を制限する内容とともに、活性物原料へのカーボンの一定量以上の含有が読み取れる。
また、その活性物を一定量以上を格子状集電体に充填加工することが読み取れる。
また、本発明の、二回の混練工程の存在が読み取れる。

◆特許公報の記載【発明の効果】【００２０】本発明では、二次電池用負極活物質の利用率を向上させるために、電解液(希硫酸)と活物質とが十分に接触でき、電気抵抗の増大を招来しない構成を実現した。（中略）【００２１】負極板では、粒子連鎖構造物質であるカーボンを含有することにより導電性ネットワークを形成することができる。粒子連鎖構造物質とは、複数の粒子状物質が互いに融着し全体として鎖状に延びた状態の物質をいう （中略）として鎖状に延びた状態の物質をいう。（中略）【００４０】本発明による負極活物質は（中略）第１の混練工程では、カーボンをポリビニルアルコールと水または希硫酸とともに混練りし、第１の混練物を生成する。次に、第２の混練工程では、第１の混練物に対し活物質原料を加えてさらに混練りし、第２の混練物を生成する。得られた第２の混練物が、上記の負極活物質である。従来の負極活物質では、このような２工程での混練りは行っていなかった。（中略）【００２４】さらに、本発明によれば、混練物中の硫酸根（ＳＯ４ ）を少なくすることにより、または硫酸根を全く含まないことにより、活物質原料である鉛粉の粒子径の増大を防止し粒子径の小さいままの活物質原料を維持できる。粒子径の小さい活物質原料からなる活物質は放電が円滑となり、放電時の活物質利用率を向上させる。
【実施例１】【００４５】実施例１では、嵩密度を変えた負極活物質の混練物(以下、「負極ペースト」と称する)を調製し、この負極ペーストを格子状集電体に充填した負極板に対し試験を行った。
（中略）【０１３１】本発明による負極ペーストは、その活物質の嵩密度は大きいが、カーボンのネットワークが多孔性の活物質粒子を支持しているので、充放電を繰り返しても、活物質の崩壊が抑制され、寿命性能の向上が実現できたものである。

◆特許公報の記載【請求項１】金属及び該金属の酸化物を含む活物質原料と、該活物質原料１モルに対し全吸油量が４.７ミリリットル以上となる量のカーボンとを含有し、かつ、硫酸根を含有しないかまたは硫酸根を含有する場合は該硫酸根の量を該活物質原料１モルに対して７×１０－２ モル以下とした混練物であることを特徴とする二次電池用負極活物質。
【請求項２】前記二次電池用負極活物質が格子状集電体に充填され乾燥された後の未化成状態であるときの嵩密度が２.２×１０－１ ミリリットル／グラム以上、５×１０－１ ミリリットル／グラム以下であることを特徴とする請求項１に記載の二次電池用負極活物質。
【請求項７】前記カーボンをポリビニルアルコールと水または希硫酸とともに混練する第１の混練工程において生成された第１の混練物に対し前記活物質原料を加えてさらに混練する第２の混練工程において生成された第２の混練物であることを特徴とする請求項１または２に記載の二次電池用負極活物質。

解決技術：トレンド（２）空間の分割
解決前：複数空洞構造⇒毛細管／多孔質構造
解決後：活性要素を入れた多孔質構造
解決後活性要素を入れた多孔質構造

請求の範囲

請求の範囲

日本TRIZ協会・知財創造研究分科会の特許分析シート活用
192010/9/9

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Japan TRIZ symposium 2010 Paper

新聞記事から抽出した進化パタ ンの記事数
新聞記事から抽出した進化パターンの記事数
10
98

記事件数数

76543210

進化パタ ン名称
進化パターン名称
20

2010/9/9

Copyright 2010 Sony CorporationJapan TRIZ symposium 2010 Paper

新聞記事がリバースＴＲＩＺにむく訳
構えずに、短い時間で取り組め、うれしい要素がたくさんある
１．図表を使い、コア技術を端的に解説している
２．従来との相違点、ビフォー＆アフターの解説も多い
３．従来の課題、工夫のポイント、効能がセットで記述されている
４．要約されていて、わかりやすくまとめられている
５．ＴＲＩＺ推進側にも技術者側にも身近で最新の情報
６．入手源が明確で、技術開発の裏付けが取れている21

2010/9/9

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Japan TRIZ symposium 2010 Paper

新聞記事のリバースＴＲＩＺでスキル強化
日常的に、ＴＲＩＺで考える習慣、ＴＲＩＺを活用する習慣
１．新聞記事から思いつく発明原理を当てはめる
２．技術システム進化パターンを当てはめる
３．ほかのＴＲＩＺの考え方も探してみる
４．ＴＲＩＺの読み方で記事内容の価値を理解する
５．より多くの技術分野の記事に関心を持つ
６．継続的に新聞記事を収集・整理、蓄積感を享受する
７．研究開発の技術分野に合ったＴＲＩＺ解説を実践する22

2010/9/9

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まとめ
産業系新聞記事のリバースＴＲＩＺによる社内活動高揚の取り組み• 身近で、最新情報である新聞記事のリバースＴＲＩＺにより多様な技術分野の研究開発者にわかりやすくＴＲＩＺ解説できる• 新聞記事はリバースＴＲＩＺに好材料、活用メリット大• 日常的取り組みでＴＲＩＺ推進者もスキル強化
発表においては、実践活用の一端も紹介23

2010/9/9

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“Sony”および“make.believe”はソニー株式会社の商標です。
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