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大阪市立工業研究所と住友精化 次世代バッテリーの全固体電池の性能劣化抑制技術を開発

2017-03-31 20:39:04 | 電池、電気自動車&燃料電池自動車
大阪市立工業研究所と住友精化は、次世代バッテリーの全固体電池の性能劣化抑制技術を開発した。

次世代蓄電池の劣化抑制 大阪市立工研・住友精化、冬山想定(2017/03/31 07:01 日経速報ニュース )
大阪市立工業研究所の高橋雅也研究主幹、山本真理研究主任らは、次世代の蓄電池として期待される全固体電池の性能の低下を抑える技術を開発した。電気抵抗の原因となる「バインダー」と呼ぶ材料を電池の作製過程で分解・除去する。冬山のような過酷な環境で使用する機器向けの電池などを想定し、3年後の実用化を目指す。科学技術振興機構(JST)の助成事業の一環で、住友精化と共同で開発した。新技術はリチウムイオン電池の製造などで使われる「スラリー塗工法」に適用する。独自開発したポリカーボネート系のバインダーを接着剤のように使い、金属箔などの基板上に電極材料を塗工する。正極ではニッケル・マンガン・コバルト酸リチウムなどの材料を、リチウムイオンの伝導を助ける硫化物の固体電解質、電子の伝導を促すアセチレンブラックの微粒子とともにバインダーに混ぜ、アルミ箔に塗る。負極は黒鉛などをバインダーに混ぜ銅箔に塗工する。正極と負極の間に硫化物の固体電解質シートを挟んで積層し、プレス加工した後にセ氏225度で真空熱処理して電池が完成する。この処理によってバインダーを分解・除去できる。バインダーが電池に残っていると電子やイオンの伝導を妨げ、高出力化や長寿命化の障害となる。また、充放電によってバインダーが分解し性能が不安定になるという。ポリフッ化ビニリデンなどを使っていた従来のバインダーは除去が難しかったが、新技術ならこの課題を克服できる。これまで使ってきたスラリー塗工法の製造設備を有効利用できる利点もある。全固体電池は、固体の電解質を通り道にして正極と負極の間をリチウムイオンが行き来する仕組みだ。可燃性の電解液を採用している従来のリチウムイオン電池に比べ、安全性に優れる。高電圧化や大容量化がしやすく、幅広い温度に対応して厳しい条件での使用に耐えるのも特徴だ。開発した技術は携帯電話やウエアラブル式の健康器具などに搭載する電池に利用できるとみている。冬山で使用する自動体外式除細動器(AED)のほか、火山や深海、発電所など過酷な環境で使う機器への応用も視野に入れる。




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