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電池

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電池 [2021/04/11 21:21] – [カルシウムイオン二次電池] yajuadmin電池 [2022/09/17 11:37] (現在) – [電池] yajuadmin
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 日本は電池技術に関しては世界トップを誇っている。\\ 日本は電池技術に関しては世界トップを誇っている。\\
 [[https://eetimes.jp/ee/articles/2009/23/news078.html|電池技術関連特許出願数、日本が世界トップ(全体の3分の1以上が日本)]] [[https://eetimes.jp/ee/articles/2009/23/news078.html|電池技術関連特許出願数、日本が世界トップ(全体の3分の1以上が日本)]]
 +
 +日本の電池産業が危機的状況にある。\\
 +https://youtu.be/T3lxYdV95Qs?t=790
 +
 +日本が全個体電池に選択集中した結果、3年後には存在価値がなくなってしまっている。このままでは全個体電池が実現するまえに消滅してしまう。
 +
 +^地域別生産能力推移(GWh/年) ^^^
 +^国^2020年^2025年見込み|
 +|日本|22|39(+17)|
 +|米国|47|205(+158)|
 +|欧州|66|726(+660)|
 +|中国|182|754(+572)|
  
  
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 ^その他|バインダー、導電助剤| ^その他|バインダー、導電助剤|
  
-=== LFP電池 ===+=== LFP電池(リン酸鉄系) ===
 メリット・・・燃えにくくて安全、安い。レアメタルのコバルトを使用していないため\\ メリット・・・燃えにくくて安全、安い。レアメタルのコバルトを使用していないため\\
 デメリット・・・エネルギー密度が低い デメリット・・・エネルギー密度が低い
  
 +デメリットのエネルギー密度が低いも、技術革新を通じてリン酸鉄系のエネルギー密度が改善し、コスト面の魅力が相対的に高まったことが、市場シェアの急上昇を後押ししている。\\
 アップル社が2024年までに電気自動車産業に参入かとあり、一部報道では”アップルカー”に独自に開発したLFP電池の搭載を検討していると報じられている。 アップル社が2024年までに電気自動車産業に参入かとあり、一部報道では”アップルカー”に独自に開発したLFP電池の搭載を検討していると報じられている。
  
   * [[https://www.youtube.com/watch?v=HLg7UhL1dn4|10分で充電/400キロ走れる/極寒でもOK...EV向け「LFP電池」の驚きの性能【理系通信】 - テレ東NEWS]]   * [[https://www.youtube.com/watch?v=HLg7UhL1dn4|10分で充電/400キロ走れる/極寒でもOK...EV向け「LFP電池」の驚きの性能【理系通信】 - テレ東NEWS]]
   * [[https://www.youtube.com/watch?v=9hh7SxaIlUA|【10分】急速充電に対応したLFP電池【60℃】 - ERESTAGE LAB]]   * [[https://www.youtube.com/watch?v=9hh7SxaIlUA|【10分】急速充電に対応したLFP電池【60℃】 - ERESTAGE LAB]]
 +  * [[https://toyokeizai.net/articles/-/464493|EV用電池、中国で「リン酸鉄系」が躍進する背景]]
  
  
行 94: 行 108:
   * [[#リチウム空気電池|リチウム空気電池]]   * [[#リチウム空気電池|リチウム空気電池]]
   * [[#水系リチウムイオン電池|水系リチウムイオン電池]]   * [[#水系リチウムイオン電池|水系リチウムイオン電池]]
 +  * [[#カルシウムイオン電池|カルシウムイオン電池]]
 +  * [[#マグネシウム二次電池|マグネシウム二次電池]]
   * リチウム・硫黄電池   * リチウム・硫黄電池
   * コバルトフリー電池   * コバルトフリー電池
-  * カリウムイオン二次電池 
-  * マグネシウム二次電池 
  
 [[https://news.yahoo.co.jp/articles/38f7a6eea8662c3f2c888b22e3822d33c67400f8?page=1|多士済々のポストリチウムイオン電池]]\\ [[https://news.yahoo.co.jp/articles/38f7a6eea8662c3f2c888b22e3822d33c67400f8?page=1|多士済々のポストリチウムイオン電池]]\\
行 118: 行 132:
 2020年時点ではウエアラブル機器やIoT機器、半導体関連製品向けなど小型の全固体電池は量産化の動きとなっている。 2020年時点ではウエアラブル機器やIoT機器、半導体関連製品向けなど小型の全固体電池は量産化の動きとなっている。
  
 +  * [[https://www.youtube.com/watch?v=nxoSDjRVcXE|【衝撃】村田製作所が開発した「全固体電池」ついに量産化開始! - NEX工業]]
   * [[https://www.youtube.com/watch?v=eLm9RhcIExs|村田製作所が全固体電池の量産を開始します【性能100倍】 -    * [[https://www.youtube.com/watch?v=eLm9RhcIExs|村田製作所が全固体電池の量産を開始します【性能100倍】 - 
 ERESTAGE LAB]] ERESTAGE LAB]]
行 127: 行 142:
   * [[https://www.youtube.com/watch?v=K7S19BraFN0|全固体電池 実用化に向け大容量化技術開発 大阪府立大など]]   * [[https://www.youtube.com/watch?v=K7S19BraFN0|全固体電池 実用化に向け大容量化技術開発 大阪府立大など]]
   * [[https://xtech.nikkei.com/atcl/nxt/news/18/09337/|米ベンチャー(ソリッドパワー)が330Wh/kgの全固体電池、急速充電では課題も]]   * [[https://xtech.nikkei.com/atcl/nxt/news/18/09337/|米ベンチャー(ソリッドパワー)が330Wh/kgの全固体電池、急速充電では課題も]]
 +  * [[https://www.youtube.com/watch?v=y9hUQiEZ72k|電気バイク用【全固体電池】が発表されました! - 
 +ERESTAGE LAB]]
  
 === 種類 === === 種類 ===
行 184: 行 201:
  
 ==== 全樹脂電池 ==== ==== 全樹脂電池 ====
-APB(All Polymer Batteryの略名で造語)と呼び、部品点数が少なくて済むバイポーラ積層型のリチウムイオン電池で正負極や電解質といったリチウムイオン電池を構成する主要部材をすべて樹脂化したものとなります。\\+APB(All Polymer Batteryの略名で造語)と呼び、部品点数が少なくて済むバイポーラ積層型のリチウムイオン電池で正負極や電解質といったリチウムイオン電池を構成する主要部材をすべて樹脂化(ゲルポリマー)したものとなります。\\
 ブルームバーグの報道によると全樹脂電池のコストは従来より9割も減少すると説明しています。 ブルームバーグの報道によると全樹脂電池のコストは従来より9割も減少すると説明しています。
  
行 190: 行 207:
   * 安全性が非常に高い(短絡が起きても抵抗の大きな樹脂により一気に大電流が流れない)   * 安全性が非常に高い(短絡が起きても抵抗の大きな樹脂により一気に大電流が流れない)
   * 製造コストが低い(製造プロセスがシンプルで工程数は約半分、設備投資の負担も軽く量産時の大幅なコストが可能)   * 製造コストが低い(製造プロセスがシンプルで工程数は約半分、設備投資の負担も軽く量産時の大幅なコストが可能)
-  * エネルギー密度が高く、2倍以上の電池容量を実現できる  +  * エネルギー密度が高く、2倍以上の電池容量を実現できる(※2倍とはエネループ(ニッケル水素電池)と比較してのことだと推測)  
  
 慶應義塾大学特任教授の堀江英明氏(元 日産リーフの電池開発者)と三洋化成工業㈱が共同開発している。 慶應義塾大学特任教授の堀江英明氏(元 日産リーフの電池開発者)と三洋化成工業㈱が共同開発している。
  
 +  * [[https://www.youtube.com/watch?v=GuN85rnRumg|【衝撃】日本が開発した「全樹脂電池」ついに量産化開始! - NEX工業]]
 +  * [[https://www.youtube.com/watch?v=FIOJIsSv9E0|【衝撃】全樹脂電池のエネルギー密度が公開されました【三洋化成工業】 - ERESTAGE LAB]]
   * [[https://www.youtube.com/watch?v=B3RlYHCkvUQ|全樹脂電池の現状と今後【豊田通商出資】 - ERESTAGE LAB]]   * [[https://www.youtube.com/watch?v=B3RlYHCkvUQ|全樹脂電池の現状と今後【豊田通商出資】 - ERESTAGE LAB]]
   * [[https://toyokeizai.net/articles/-/373272|元日産エンジニアが考案した次世代電池の実力]]   * [[https://toyokeizai.net/articles/-/373272|元日産エンジニアが考案した次世代電池の実力]]
行 214: 行 233:
   * [[https://apb.co.jp/|APB株式会社]](三洋化成工業の子会社で全樹脂電池を量産する目的に設立)   * [[https://apb.co.jp/|APB株式会社]](三洋化成工業の子会社で全樹脂電池を量産する目的に設立)
   * [[https://www.gunze.co.jp/|グンゼ(3002)]]   * [[https://www.gunze.co.jp/|グンゼ(3002)]]
-==== 半固体電池 ==== +==== 半固体電池(ゲル状の電解液) ==== 
-電極にセラミックスを用いつつ電解液を採用したのが半固体電池となります。\\+ゲル状の電解液を用いることで電池が燃えにくくなることや電解液が漏れにくくなるなど安全性の向上があげられる。\\ 
 +電解液をゲル状にするだけなので、今の設備を変えずに電池が作れる。 
 + 
 +  *.[[https://www.youtube.com/watch?v=tKx928nOnaA|"現実的最適解"となりうるか 「全固体」ではない「半固体」電池のポテンシャル]] 
 +  * [[https://www.youtube.com/watch?v=siacDwh03QU|【ノビノビ】大阪ソーダが『半固体電池』用のゲル化剤を開発! -  
 +ERESTAGE LAB]] 
 +  * [[https://www.yamagata-u.ac.jp/jp/information/press/20211202/1/
 +世界初、高い安全性を示す次世代電池「半固体電池」の実用]] 
 + 
 +=== 主な用途 === 
 +ウェアブル端末やIoT端末向け 
 + 
 +=== 実用化 === 
 +2022年度中の商品販売を見込んでいる。 
 + 
 +=== 関連企業/研究所 === 
 +  * 山形大学森下准教授 
 +  * [[http://www.osaka-soda.co.jp/ja/index.html|(株)大阪ソーダ(4046)]] 
 +  * (株)BIH 
 + 
 + 
 +==== 半固体電池(電極にセラミックス or クレイ) ==== 
 +電極にセラミックスまたはクレイ(粘土)を用いつつ電解液を採用したのが半固体電池となります。\\
 高温実装対応と高出力・放電持続性を兼ね備えていることが特徴です。 高温実装対応と高出力・放電持続性を兼ね備えていることが特徴です。
  
行 235: 行 276:
   * [[https://www.kyocera.co.jp/|京セラ(6971)]]   * [[https://www.kyocera.co.jp/|京セラ(6971)]]
   * [[https://24-m.com/|24M Techonologies]](マサチューセッツ工科大学のベンチャー企業、伊藤忠商事が出資)   * [[https://24-m.com/|24M Techonologies]](マサチューセッツ工科大学のベンチャー企業、伊藤忠商事が出資)
 +  * フォルクスワーゲン
 ==== リチウム空気電池 ==== ==== リチウム空気電池 ====
 空気中の酸素(正極活性物)とリチウム金属(負極活性物)が化学反応することで電力を生成する。\\ 空気中の酸素(正極活性物)とリチウム金属(負極活性物)が化学反応することで電力を生成する。\\
行 308: 行 350:
  
   * [[https://www.mugendai-web.jp/archives/9675|レアメタルに依存しない電池を開発――リチウムに代わり、ナトリウム、カリウムを主役に]]   * [[https://www.mugendai-web.jp/archives/9675|レアメタルに依存しない電池を開発――リチウムに代わり、ナトリウム、カリウムを主役に]]
 +  * [[https://www.youtube.com/watch?v=T3lxYdV95Qs|“無尽蔵”ナトリウムイオン電池の面積当たり容量が4倍 3Dプリントで 東北大など【橋本幸治の理系通信】 - テレ東BIZ]]
 ==== バイポーラ型鉛蓄電池 ==== ==== バイポーラ型鉛蓄電池 ====
 バイポーラ構造を持った鉛蓄電池で材料コストの低減に加えて、体積あたりの容量の向上によりエネルギー密度を従来の鉛蓄電池比で約2倍に高めることでリチウムイオン電池に匹敵する充放電特性を持ち、消費電力あたりの単価は50%以下となった。 バイポーラ構造を持った鉛蓄電池で材料コストの低減に加えて、体積あたりの容量の向上によりエネルギー密度を従来の鉛蓄電池比で約2倍に高めることでリチウムイオン電池に匹敵する充放電特性を持ち、消費電力あたりの単価は50%以下となった。
行 356: 行 398:
   * [[https://www.toshiba.co.jp/|東芝(6502)]]   * [[https://www.toshiba.co.jp/|東芝(6502)]]
  
-==== カルシウムイオン二次電池 ====+==== カルシウムイオン電池 ====
 カルシウムは地殻中に5番目に多く存在する豊富な元素、Ca2+は2価のイオンなのでリチウムイオン電池と同体積であれば容量が2倍になる。 カルシウムは地殻中に5番目に多く存在する豊富な元素、Ca2+は2価のイオンなのでリチウムイオン電池と同体積であれば容量が2倍になる。
  
行 362: 行 404:
  
 === 関連企業/研究所 === === 関連企業/研究所 ===
-  * [[https://www.eng.tohoku.ac.jp/|東北大学材料科学高等研究所]]+  * [[https://www.eng.tohoku.ac.jp/|東北大学]]
  
 +==== マグネシウム二次電池 ====
 +マグネシウムは地球上に豊富に存在し枯渇の心配がない、Mgは2価のイオンなのでリチウムイオン電池と同体積であれば容量が2倍になる。
  
 +  * [[https://www.tohoku.ac.jp/japanese/2021/01/press20210119-03-mag.html|世界初】高性能マグネシウム蓄電池の正極開発に道 安全・安価・高エネルギー密度の次世代蓄電池の実現に向け大きく前進]]
 +  * [[https://optronics-media.com/news/20200130/62608/|立命大ら,次世代マグネシウム電池用電極材料を開発]]
 +
 +=== 関連企業/研究所 ===
 +  * [[https://www.eng.tohoku.ac.jp/|東北大学]]
 +  * [[https://www.nipponkinzoku.co.jp/|日本金属(5491)]]
 +  * [[https://www.honda.co.jp/|本田技研工業(7267)
 +  * [[https://www.pref.saitama.lg.jp/saitec/index.html|埼玉県産業技術総合センター(略称 SAITEC)]]
 +  * [[https://www.fujikuracomposites.jp/|藤倉コンポジット(5121)]]
  
 +名古屋工業大学、東京都立大学
 +立命館大学東京農工大学,仏ポールサバティエ大学,京都大学,高輝度光科学研究センター
 ===== 用語 ===== ===== 用語 =====
 ^定置用蓄電池|自動車や産業機器などのバッテリーのこと \\ 定置用蓄電池は、昨今の大規模災害の頻発による非常用電源確保ニーズの高まりを受けて、需要が増大している。| ^定置用蓄電池|自動車や産業機器などのバッテリーのこと \\ 定置用蓄電池は、昨今の大規模災害の頻発による非常用電源確保ニーズの高まりを受けて、需要が増大している。|
電池.1618143704.txt.gz · 最終更新: 2021/04/11 21:21 by yajuadmin