ＥＶに朗報。"安全なリチウムイオン電池"さらに実用化に。
現行リチウムイオン二次電池は、電池内部が電解液で満たされており、電解液中をリチウムイオンが行き来することで充放電する。 しかし、電解液として有機材料を使用しているため、耐久性や安全性に課題があった。
同社では、リチウムイオン二次電池の耐久性と安全性を向上させるため、電解質に液体ではなく、固体を使用した全固体リチウムイオン二次電池の開発に取り組んできた。 今回、機械メーカーとしての独自の製造方法により耐久性に優れ、製品化に適した全固体リチウムイオン二次電池の開発に成功。 従来の電解液系リチウムイオン二次電池と同等の性能を発揮することを確認した。
独自の薄層成膜と加圧成型技術により材料粒子間のイオン伝導性を向上させることで、機械的加圧なしでの充放電が可能となる。 電池本体部分の厚さ約0.3mmのフラットな形状で、電解質が固体で流動性を持たないため電池の複層化が可能。 これにより電解液系リチウムイオン二次電池と比較して小型化を図ることができる。
電池の温度への影響を評価したところ、摂氏マイナス40度から摂氏100度での充放電を確認、厳しい環境下でも使用することができる。 室温で全固体リチウムイオン二次電池の充放電のサイクルテストを実施したところ、100回で容量維持率98％、400回で容量維持率96％を実現した。 理論的には、一般的な使用の下で90％以上の容量維持率を約7年間保つことができるとしている。
試作した100mm×100mm×厚さ0.3mmサイズ薄膜電池の評価を本田技術研究所をはじめ、複数の企業が協力している。 また、宇宙航空研究開発機構（JAXA）の宇宙探査イノベーションハブの取り組みにおける2015年度研究提案募集の中で「革新的蓄電池技術の実現」案件に採択された。 民間企業の技術を宇宙分野へ適用する活動に参加する。
今後、製品化に向けて生産設備を整え、2017年度中のサンプル提供を目指す。
全固体リチウムイオン二次電池は、電気自動車、長寿命を要する定置向け蓄電池、宇宙・深海などの極限環境下向け機器などの用途を見込んでいる。
開発品は3月2日～4日に東京ビッグサイトで開催される国際二次電池展に出展する。
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以上引用終了
まず抑えておきたいのが「全固体リチウムイオン二次電池」という所。
見栄えとしては、殆ど今までのリチウムイオン電池とかわりありません。
電極は例によって液体に漬かっているし、薄い膜で電極間は分離されてるし。
なぜなら、電極が漬かっているのは「"イオン化すると、常温で液状化"する物質」であって、溶媒でも溶質でもないから。 つまり、「固形」ではないが、「固体」だ、ということ。
(記事中の"流動性はない"は、多分ここを誤解している。流動性がない場合、イオンの電気泳動も発生しないことになってしまう)
これまでのリチウムイオン電池の弱点の最たる部分とは、"使用されている電解質"が「燃え易い」有機質だ、ということ。
ところが今回の電池で、電解質として使用されているのは、「イオン液体」(Ionic Liquid)というもの。 これは、化学でいう「低温溶融性」を持った「塩」であって、化学的には安定。 当然難燃性であり、従来のイオン電池で使われていた電解質が持つ欠点は皆無。
しかも。
化学的に安定ということは、きちんと精製すれば、何度でも再使用可能。 そも物性として「液状化はしているが、固体相当」なので、常温下では気化しない。(塩化ナトリウムは気化しないでしょ？）
「全固体リチウムイオン電池」は、東京大学超小型衛星センターと、アクセルスペースが作り、他の衛星のピギーパック扱いで打ち上げてもらっている「ほどよし」というシリーズの実験衛星３号機に搭載され、既に宇宙でテストが行われています。 （だから、JAXAも絡んでいる）
で、その見かけたるや....電極がついている、レトルトカレー(w)
ラミネート包装しかしてません。
左が搭載時の状態。右がテストフレームに取りつけられたもの。 宇宙では「露出」した状態でテストが行われました。
なので、過去のリチウムイオン電池のどれよりも安全。
記事に書かれている動作温度(摂氏マイナス40度から摂氏100度での充放電)などよりも、はるかに過酷な環境下での実証動作も済んでいるのです。
という事は。
過去のリチウムイオン二次電池に対し、搭載時の安全性確保が簡便化出来ます。
例えるなら。
今までのリチウムイオン二次電池は「金庫に入れたものを、さらに金庫に入れて使用する必要性」がありました。 ですが、今回の「全固体リチウムイオン２次電池」なら、「レトルトパウチに入れたものを、"強化プラスチック"の容器に固定して使う」程度になるわけです。
とうことは。
ＥＶやＨＶはもちろん、「リチウムイオン二次電池」を使う全てのもので、軽量化が出来るよようになるわけです。
まぁ、多分車に関しては、プリウス辺りが使う事になると思うんですがね、この電池(^^;
（潜水艦とかでも、二次電池は使いますよねぇ♪）
ということで、ネタとしては自動車に限らず、広範囲に影響が出そうなこのイノベーション。
自動車板的には、
ということになるのでしょうか(^^)
ぶっちゃけ、この技術はＥＶに限らないんですが、どこぞの馬鹿会社もＨＶを出した事ですし、こちらに投下。
以下引用開始
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日立造船、全固体リチウムイオン二次電池の開発に成功
http://carview.yahoo.co.jp/news/market/20160223-10239785-carview/
日立造船は、耐久性と安全性を向上した硫化物系固体電解質を使用した全固体リチウムイオン二次電池を開発したと発表した。
現行リチウムイオン二次電池は、電池内部が電解液で満たされており、電解液中をリチウムイオンが行き来することで充放電する。 しかし、電解液として有機材料を使用しているため、耐久性や安全性に課題があった。
同社では、リチウムイオン二次電池の耐久性と安全性を向上させるため、電解質に液体ではなく、固体を使用した全固体リチウムイオン二次電池の開発に取り組んできた。 今回、機械メーカーとしての独自の製造方法により耐久性に優れ、製品化に適した全固体リチウムイオン二次電池の開発に成功。 従来の電解液系リチウムイオン二次電池と同等の性能を発揮することを確認した。
独自の薄層成膜と加圧成型技術により材料粒子間のイオン伝導性を向上させることで、機械的加圧なしでの充放電が可能となる。 電池本体部分の厚さ約0.3mmのフラットな形状で、電解質が固体で流動性を持たないため電池の複層化が可能。 これにより電解液系リチウムイオン二次電池と比較して小型化を図ることができる。
電池の温度への影響を評価したところ、摂氏マイナス40度から摂氏100度での充放電を確認、厳しい環境下でも使用することができる。 室温で全固体リチウムイオン二次電池の充放電のサイクルテストを実施したところ、100回で容量維持率98％、400回で容量維持率96％を実現した。 理論的には、一般的な使用の下で90％以上の容量維持率を約7年間保つことができるとしている。
試作した100mm×100mm×厚さ0.3mmサイズ薄膜電池の評価を本田技術研究所をはじめ、複数の企業が協力している。 また、宇宙航空研究開発機構（JAXA）の宇宙探査イノベーションハブの取り組みにおける2015年度研究提案募集の中で「革新的蓄電池技術の実現」案件に採択された。 民間企業の技術を宇宙分野へ適用する活動に参加する。
今後、製品化に向けて生産設備を整え、2017年度中のサンプル提供を目指す。
全固体リチウムイオン二次電池は、電気自動車、長寿命を要する定置向け蓄電池、宇宙・深海などの極限環境下向け機器などの用途を見込んでいる。
開発品は3月2日～4日に東京ビッグサイトで開催される国際二次電池展に出展する。
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以上引用終了
まず抑えておきたいのが「全固体リチウムイオン二次電池」という所。
見栄えとしては、殆ど今までのリチウムイオン電池とかわりありません。
電極は例によって液体に漬かっているし、薄い膜で電極間は分離されてるし。
にもかかわらず、「全固体」。
なぜなら、電極が漬かっているのは「"イオン化すると、常温で液状化"する物質」であって、溶媒でも溶質でもないから。 つまり、「固形」ではないが、「固体」だ、ということ。
(記事中の"流動性はない"は、多分ここを誤解している。流動性がない場合、イオンの電気泳動も発生しないことになってしまう)
これまでのリチウムイオン電池の弱点の最たる部分とは、"使用されている電解質"が「燃え易い」有機質だ、ということ。
ところが今回の電池で、電解質として使用されているのは、「イオン液体」(Ionic Liquid)というもの。 これは、化学でいう「低温溶融性」を持った「塩」であって、化学的には安定。 当然難燃性であり、従来のイオン電池で使われていた電解質が持つ欠点は皆無。
しかも。
化学的に安定ということは、きちんと精製すれば、何度でも再使用可能。 そも物性として「液状化はしているが、固体相当」なので、常温下では気化しない。(塩化ナトリウムは気化しないでしょ？）
この電池がどれくらい安全かと言うと。
「全固体リチウムイオン電池」は、東京大学超小型衛星センターと、アクセルスペースが作り、他の衛星のピギーパック扱いで打ち上げてもらっている「ほどよし」というシリーズの実験衛星３号機に搭載され、既に宇宙でテストが行われています。 （だから、JAXAも絡んでいる）
で、その見かけたるや....電極がついている、レトルトカレー(w)
ラミネート包装しかしてません。
左が搭載時の状態。右がテストフレームに取りつけられたもの。 宇宙では「露出」した状態でテストが行われました。
なので、過去のリチウムイオン電池のどれよりも安全。
記事に書かれている動作温度(摂氏マイナス40度から摂氏100度での充放電)などよりも、はるかに過酷な環境下での実証動作も済んでいるのです。
という事は。
過去のリチウムイオン二次電池に対し、搭載時の安全性確保が簡便化出来ます。
例えるなら。
今までのリチウムイオン二次電池は「金庫に入れたものを、さらに金庫に入れて使用する必要性」がありました。 ですが、今回の「全固体リチウムイオン２次電池」なら、「レトルトパウチに入れたものを、"強化プラスチック"の容器に固定して使う」程度になるわけです。
とうことは。
当然、軽くなりますよねｗ
バッテリーの安全性確保に必要な部品が、
不要になりますから。
バッテリーの安全性確保に必要な部品が、
不要になりますから。
ＥＶやＨＶはもちろん、「リチウムイオン二次電池」を使う全てのもので、軽量化が出来るよようになるわけです。
まぁ、多分車に関しては、プリウス辺りが使う事になると思うんですがね、この電池(^^;
（潜水艦とかでも、二次電池は使いますよねぇ♪）
ということで、ネタとしては自動車に限らず、広範囲に影響が出そうなこのイノベーション。
自動車板的には、
ヒュンダイやＬＧには、技術を盗まれるな。
ということになるのでしょうか(^^)