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多士済々のポストリチウムイオン電池

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LIMO

本記事の3つのポイント

 ・ 「ポストLiB」の開発が活発化。全固体電池が脚光を集めるが、異なるコンセプトの次世代電池も登場  ・ 全樹脂電池は主要部材すべてを樹脂化しており、高性能化に加え製造コストを抑えられることが魅力  ・ 日本ガイシは独自の「半固体電池」を開発。一方で現行の鉛蓄電池も性能改善が進んでいる この記事の図表・写真を見る  現在、蓄電池として幅広く使われているリチウムイオン電池(LiB)の次世代に相当する、「ポストLiB」の開発が活発化している。その代表格といえるのは電解質を固体に置き換えた全固体電池だが、材料の探索や製造コスト低減など課題が多く、メーンターゲットとされる車載用に実用化されるまでには時間を要する。その一方、全固体電池とは異なるコンセプトの次世代電池の開発も進められており、先んじて市場投入が始まっている。そこで本稿ではこれら非全固体系のポストLiBを取り上げたい。

主要部材を樹脂化した全樹脂電池

 非全固体系ポストLiBとして、目下注目が高まっているのは全樹脂電池だろう。慶應義塾大学特任教授の堀江英明氏と三洋化成工業㈱が共同開発しているもので、正負極や電解質といったLiBを構成する主要部材をすべて樹脂化したものである。  周知のとおり、一般的なLiBには発火リスクがあり、液系の電解質を固体に置き換えて安全性を高めることが全固体電池のコンセプトだ。全樹脂電池は、同じように電解質を樹脂化することで安全性を向上させているが、加えて、部材のすべてを樹脂にしたことで集電体に対して垂直に電気が流れる「バイポーラ構造」を実現しているところに特徴がある。電流を最適化することで、抵抗を低くしてより少ない面積で高性能を得ることが可能になる。また、樹脂部材を積層した構造のため、金属箔への電極材の塗工乾燥プロセスや金属部材のプレス、加工を要する一般的なLiBと比べて工数が少なく、製造コストを抑制できる。  堀江氏は日産自動車で電動車用電源の開発に従事してきた経験を持ち、「理想的な電池」を追求するなかで全樹脂電池の構想に至った。三洋化成は紙おむつ、化粧品、洗剤など生活を取り巻く様々な品物に使われている界面活性技術をコアとし、そのノウハウを駆使することで電極や電解質といった電池構成部材を樹脂化することに成功した。

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