【新技術】全固体電池の特徴 ~実用化に向けた今後の展望~

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技術士全般

全個体電池とは、今までの電池と比べて何がスゴイのか?についてその特徴を解説し、新技術の実用化に向けた今後の展望について紹介します。

  日刊工業新聞で、「村田製作所が全固体電池を量産へ、容量は業界最高レベル」という記事が掲載されました。これは、次世代型の二次電池です。

  <二次電池のイメージ図>

 

<特徴>

1.急速充電が可能 数分で満充電が可能な電池です

現在(2019年)のスマートフォンの電池で使用しているリチウムイオン電池を使いきった場合の充電は、満充電まで1間程度かかったりします。電気自動車の充電でも、充電電流が小さい家庭用充電器では、満充電まで20時間ぐらいかかったりします。電気自動車の急速充電(充電スポット)でも長距離移動する場合には30分ぐらいかかります。全固体電池が実用化した際にはスマホの満充電が一瞬で完了し、電気自動車への適用によりガソリン給油の時間間隔で満充電ができて、一層便利になることが期待されています。  

2.発火や液漏れしない

パソコンやスマートフォンで使用しているリチウムイオン電池は、ときどき発火や爆発障害が発生しており、危険なリスクがあります。電池が膨らんだり、異常な熱が発生したりするケースもあります。しかし、全個体電池であれば、中に液が入っていない全個体であるため、液漏れの心配がなく、熱にも強いため、基本的に発火するケースがなく安全であり、難燃性の設備として適用範囲の拡大が期待できます。  

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今まで一番速い充電技術: Quick Charge 3.0を採用しており、QC3.0対応機器への充電スピードが従来の1Aアダプターの方と比べ、4倍速くなります。わずか35分で80%充電可能です。

3.形がフレキシブルに実装できる

電池なのに曲げることができて、切ったり・穴を開けたりしても電池として機能することが全個体電池では可能となります。  

<今後の展望>

1.今までにない形状の電池が製造できて、電化製品の適用範囲の拡大が可能になる

乾電池の形や四角い形以外のカード形状などの別な形状で作れることで、あらゆるものが電化できる可能性が期待できます。  

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2.いつ頃使えるのか

社会で実用化する量産技術はこれからとなります。今の技術では容量やサイズが小さいものしか作れないので、スマートフォンに実用化されるのは、もう少し先となります。参考までに経済産業省から出ている電気自動車のロードマップでは、2025年ぐらいで全個体LIB(全固体リチウムイオン電池)が60%ぐらいになる想定であるため、5~10年ぐらいかかりそうで、2030年には、電気自動車が全て全個体電池になっているだろうという予測されています。     2030年代には、当たり前に使われている技術ではないかと予想されます。トヨタやパナソニックも全個体電池の開発導入に力を入れており、日本がバッテリー技術の開発で先駆者となることを期待しています。世界的に日本が、これからも電化社会の進化をけん引する役割を担って行けるように、ニッポンの技術力によるバッテリー社会のイノベーションに期待します。

 以上を考えると、将来的に、技術士、電気工事士、電気主任技術者等のエンジニア資格の保有者が、全固体電池の普及拡大による充電設備や蓄電設備の設計・施工・保安管理等で活躍する場は、AIやIoT化の波と並走して、いっそう広がると私は想定しています。

  記事関連の外部リンク1:村田製作所

  記事関連の外部リンク2:トヨタ

以上

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<書籍等の紹介>

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