Reverse TRIZ adaptation ofindustry newspaper articles〜 Concrete explanation of TRIZ for engineers
in various technical fields in Research and Development 〜
Development Engineering Section, Sony Corporation
Hisataka Izawa, Narumi Nagase, Shusei Kunitomo

Copyright 2010 Sony Corporation

Japan TRIZ symposium 2010 Paper

Context
1.
2.
3.
4.

OutlineBackground
Approach to easy explanation of TRIZ
Reverse TRIZ adaptation of newspaper article
 Modeling of problem
 Perceiving by TRIZ
 Process thinking by TRIZ
5. Why we use newspaper article to reverse TRIZ ?
6. Skill improvement by reverse TRIZ adaptation ofnewspaper article

2

2010/9/9

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Outline••

Thinking process of TRIZ is effective to problem solving in R&D
More possibility of solution beyond engineer
engineer'ss specialized field⇒ Need more promotion to engineers•

Less interest of engineers in general explanation of TRIZ
⇒ Need common case example for easy explanation of TRIZ•

TRIZ case example
l needd to cover variousikindki d off technology
h l
in
i R&D
⇒ General explanation not enough to tell the value of excellent case•Reverse TRIZ of industry newspaper’s article as familiar and latest
information
Use for concrete explanationpof TRIZ for engineersgin R&D
Introduce our know-how through the experience of reverse TRIZ••

3

2010/9/9

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BackgroundWe have being practicing many cases using various approaches【Approach from method】• Introduction of TRIZ process by a general case in an in-houseseminar etc.
• Though it is understood as a unique idea
• How to use on actual business ?
【Approach from problem】
1. Support R&D engineer in actual practice
2 Educate leaders and promoter of TRIZ
2.
3. Use common example

4

2010/9/9

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Approach to easy explanation of TRIZ
How to make TRIZ more easy to understand ?
■ Explain TRIZ in a specific technical field
・ Enable to explain TRIZ consistently from technical knowledge
・ Difficult to cover every specific technical field■ Explain TRIZ using customized case example
・ Enable to collect information from public domain
・ Not enough information for TRIZ
■ Explain using reverse TRIZ of industry newspaper

52010/9/9

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Reverse TRIZ adaptation of the article
Problem solving schema of TRIZ
Existing examples invarious fields
Generic
Problem

TRIZ

Modeling
Specific
Problem6

2010/9/9

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Generic
Solution

Realization

Specificknowledge

Specific
Solution
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Modeling of problem
Extract "Contradiction" from the article
Existing examples invarious fields

Generic
Problem
Modeling

Specific
Problem7

2010/9/9

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TRIZ“Contradiction”
Contradiction
Generic

Solution
Extract trade-off from the article
Making toeffective

What need to be compatible?
Specificknowledge

Specific
Solution
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Extract "Contradiction"
Contradiction from the article

8

Bonding (viscosity)and Gas sealing【chemical synthesis field】

Protection of recording areaand Shortening of distance of head
【Electricity mechanical field】

Person recognition accuracy andLong-termgrecord maintenance【IT and soft-ware field】

Protection against corrosion andReduction in time in construction【Construction and engineering works】

2010/9/9

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Perceiving by TRIZ
Specify “Inventive Principles“ from the article
Existing examples invarious fields

Generic
Problem
Modeling
Specific
Problem
9

2010/9/9

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TRIZ

Generic
Solution
Making toeffective

Specifypy “Inventive Principles“pSpecificfrom sentences and chartsknowledge in newspaper
Specific
Solution
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SSpecify
if “Inventive“Iti Principles“
P i i l “ fromf
theth article
ti l

This
これは
れは
is
x-principle.
＊＊原理だ！

Specify “Inventive Principles“ from solution in the article⇒ Organized by Inventive Principle

10

Principle：1

Principle：2

Segmentation

Separation

2010/9/9

・・・

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Principle：17
Another
Dimension

・・・

Principle：40
Compositematerials

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Principles
ListNumber of articles of Inventive
Principles extracted from the article
40

37 articles

Collected
d articless
記事
事数

35

30

Principles
List

25

20

15

10

5

0
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

Contradiction
Number
発明原理No
発明原理No.
11

2010/9/9

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N b off articles
Numberti l on eachh InventiveIti Principle
Pi i l40

Collected
articles
a
記事
事数

35

30

Principles
List

25

20

Our p
perspectivepDistribution ofprinciple

15

10

5

0
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.Number
Contradiction

Principles with many articles
Principles with a few articles
g (0)①28: Mechanics substitution (37) ① 8： Anti-weight② 5: Merging (32)
②20： Continuity of useful action (1)③24: ‘Intermediary‘ (25)
③37： Continuity of useful action (1)④35: Parameter changes (19)④39： Inert atmosphere (1)122010/9/9

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Fields of extracted from the article
2%

Electronic Element
電子電気要素6%
11%

Mechanical Element
機械要素

33%

Material Element
材料要素
Ch i l Element
Chemical
El
t
化学要素

8%

Software Element
ソフトウエア99%Health and Medical
健康・医療

12%

13

2010/9/9

Copyright 2010 Sony Corporation

19%

Element
Construction
建築・土木
Element
Communication
通信要素
Element

Japan TRIZ symposium 2010 Paper

Explain “invention principles” fromvarious examples

Problem and solutions are crossed over many fields repeatedly
ChemicalMechanicalMaterial

Soft
ware

Generic
Problem

TRIZ

Modeling
Specific
Problem
2010/9/9

HealthMedicalExisting examples invarious fields

Electronic

14

CommunicationCopyright 2010 Sony Corporation

Constructition

Generic
Solution

Realization

Specificknowledge

Specific
Solution
Japan TRIZ symposium 2010 Paper

Process thinking by TRIZ
The idea creation is strengthened by reverse TRIZ of the article.
Soft
ware

ChemicalMechanicalMaterial

CommunicationHealthMedicalExisting examples invarious fields
TRIZ
Generic
Generic
Benefit of reverse
ProblemTRIZ
Solution

Electronic

Constructition

1. Manyy success cases from otherindustry.
Modeling
2. Proposed example
to specific field
3. Support of conversion from generalSpecificsolution to specific solution

Specific
Problem
15

2010/9/9

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knowledge

Realization

Specific
Solution
Japan TRIZ symposium 2010 PaperPractice of “Inventive Principles”
pSolution of B had worsened when
A was improved.
contradiction
Analysis ofnewspaper article

Then, ＊＊＊ wasdevised.

BeforeExtractionof article

After

There is an improvement
request of K in A
commodity.
However, B deteriorates
when
h startingt ti making
ki it
to H.

Simulate
Set
problembl

Now let's do very.

Contradiction
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

Reverse TRIZ of solved content

０７,１７,
０４,３５

３移動物体の長さ
４静止物体の長さ

Inventive pprinciplesp

LLet'st' thithinkkproactively using
unused Principle
Principle.
16

2010/9/9

７：’Nested Doll’

３：Local Quality

２：Separation

７：’Nested Doll’

３：Local Quality

２：Separation

Let's put B in A.

Let's use a partial,
local character.

Used

Let's divide an
unnecessary partand a harmful part.

Used

Let's put B in A.

Let's use a partial,
local character.

Let's divide an
unnecessary partand a harmful part.

１０：Prior Action

１３：’The Other Way

Thinks freely

１０：Prior Action

UnusedCopyright 2010 Sony Corporation

Idea format

Around’Used

Let's set
beforehand.
beforehand

Let's inversely dothee cocomposition
pos oand the action.

Unused

１３：’The Other Way

Thinks freely

Around’Let's write
anything.
thi

Let's set
beforehand.
beforehand

Let's inversely dothee cocomposition
pos oand the action.

Japan TRIZ symposium 2010 Paper

Let's write
anything.
thiPerceiving by TRIZ （Part-2）（Part 2）
Specify “Technological evolution pattern“ from the article

Existing examples invarious fields

Generic
Problem
Modeling
Specific
Problem17

2010/9/9

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TRIZ

Generic
Solution
Making toeffective

Specifypy “Technologicalgevolution
Specificpattern“ from sentences
knowledge
and charts Specificin newspaper
Solution
Japan TRIZ symposium 2010 Paper

Technical evolution pattern in the article.
** company developed the process of manufacture of ** thatlightening ** is possible.
** particle association was able to be obstructed in ** particle ofspongy.

BeforeAfter

Subdivision of space

From GFIN software
18

2010/9/9

Copyright 2010 Sony Corporation

It is just like thesubdivision
bdi i i off theth space!!

Examplep of analyzing
y g patentppublicationp
Example of analyzing patent of
Mazda Motor Corporation

Example of analyzing patent of
NTT DATA Corporation

発明解析シート（技術進化編）
発明の名称

広報番号 特開平7-194977

触媒担持用アルミナおよびその製造方法

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ｄ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を担持させラリ に触媒担体を 旦浸漬し 乾燥させ 焼成した後 こ 担体を塩化パラジウム溶液に浸すことによ 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

発明解析シート（技術的矛盾編）
作成日

2010.02.01

作成者

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。

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。

発明の名称

Extract “contradiction”
contradiction

背景技術（従来技術）(a)初期浸漬(b)反転浸漬

Extract“inventive principle”

解決コンセプトの原理図

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。

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。

永瀬 徳美

背景技術の概略図
特開昭61-46252

発明の課題

技術的課題

発明標準解
＆
進化トレンド有害な関係の存在

有害原因

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

高温の熱の影響⇒シンダリングの発生⇒化学的触媒作用⇒予めPdを導入しアルミナ焼成

不足作用
比表面積の維持中空構造⇒複数駆動構造
複数空洞構造⇒多孔質構造

有害作用
シンダリング
複数空洞構造⇒多孔質構造
活性要素を入れた多孔質構造○Ca1：既存の物質を変更したもの○活性要素を入れた○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。
○有害な機能の存在解決ｺﾝｾﾌﾟﾄ
の具体化

請求の範囲

【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）
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。

請求の範囲

解析メモ
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。
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）

発明の名称

筆頭分類 B01J 23/44

作成日

2010.02.01

作成者

永瀬 徳美

◆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。

◆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。

(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
担持用母材 中に を分散さる。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。

請求の範囲

S-F Analysis
Extract “technologicalgevolution trend”

解決ｺﾝｾﾌﾟﾄの具体化【図２】本発明の一実施例の触媒の低温活性を示すグラフ

発明の名称

発明標準解
＆
進化トレンド◆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。

Refer to Darrell Mann
"Hands-on Systematic Innovation"

作成日

2010.02.03

永瀬 徳美

特開２００２－６３９０５号【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。

解決コンセプトの原理図

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。

有害な関係の存在

有害原因

不足作用

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
負極活性物
放 活性物化⇒スポンジ状⇒粒子の体積の増大
粒
体積 増

鉛粉をペースト状に加工後化成
海綿状鉛の負極
海綿状鉛
負極

⇒多孔質化
⇒スポンジ状多孔度向上
状多 度向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。

【図３】未化成活物質の嵩密度と解析メモ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
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）◆物質－場分析：（Darrell：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

(ｃ) 改 善×

×放電活性物

拡散阻害する

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。

◆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）【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。

Solution technology: Trend (2)_Division of space
Before：Structure with two or more caves⇒Structure of capillary/porous
After ：Structure of p
porous within revitalization element
請求の範囲

放電 性物 増大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、活性物原な
硫酸根 含有 な
含有量
す 内容
性物
特
載
◆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モルに対し全吸油料へのカーボンの一定量以上の含有が読み取れる。
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
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。
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
また、本発明の、二回の混練工程の存在が読み取れる。
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。

The patent analysis paper made by Intellectual Property Creation Study Group, Japan TRIZ Society
19

作成者

背景技術の概略図

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。

電流／電力

技術的課題

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
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。

物質－場分析

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

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Number of articles of technological evolution
patterns extracted from the article
Num
of
記mber
事件数
数aarticles

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8
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6
5
4
3
2
1
0

進化パタ
進化パターン名称
ン名称
Technologicalh ll evolutionlpattern20

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Why we use newspaper article toreverse TRIZ ?
There are a lot of useful elements in articles
1. Explains core technology using charts
2. Many explanations of difference points from previous technology
3. Problem, solution and the effect are described
4. Well summarized
5. Familiar to both TRIZ promoter and engineers
6. Information source is clear, and it has technological proof
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Skill improvement by reverse TRIZ
adaptation of newspaper article
Common practice thinking of TRIZ, and using TRIZ
1. Adapt inventive principle from articles
2 Apply the technological evolution pattern
2.
3. Search other idea of TRIZ
4. Understand of the value of the article by using TRIZ
5. Have more interest in various technical fields
6. Accumulate know-how from the article
7 Practice TRIZ using actual case7.
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Wrap upReverse TRIZ adaptation of industry newspaper articles• By using reverse TRIZ adaptation of industry newspaper
articles we can explain TRIZ more efficiently to many
articles,engineers• The newspaper article is good resource for reverse TRIZ
• Improve TRIZ promoter’s skill by a daily practice

We will introduce our actual examples
during in our presentation
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各ソニー製品の商品名・サービス名はソニー株式会社またはグループ各社の登録商標です。その他の製品および会社名は、各社の商号、登録商標または商標です。