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鉛バッテリーがリチウムイオン電池を超える、古河電工がバイポーラ型蓄電池で [きつねうどん★]

1きつねうどん ★2020/06/10(水) 20:19:42.79ID:CAP_USER
 古河電気工業(古河電工)と子会社の古河電池は2020年6月9日、オンラインで会見を開き、鉛バッテリーをベースにした「バイポーラ型蓄電池」を共同開発したと発表した。再生可能エネルギーの発電量変動抑制に用いられる長周期向けとなっており、電力貯蔵用蓄電システムを構築する場合にリチウムイオン電池と比べてトータルコストを半減できるとする。2021年度中にサンプル出荷、2022年度に製品出荷を開始する予定だ。

鉛バッテリーのバイポーラ構造の実用化は「世界初」
 今回開発したバイポーラ型蓄電池は、1枚の電極基板の表と裏にそれぞれ正極と負極を有するシンプルな構造が特徴。シンプルな構造ではあるものの、鉛の薄箔化と長寿命化の両立、樹脂プレートの成形と接合、鉛箔と樹脂プレートという異種材料の接合という課題があった。

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バイポーラ型蓄電池の構造と課題(クリックで拡大) 出典:古河電工

 古河電工グループは、銅条などの金属加工品や、金属と樹脂素材を組み合わせるケーブルなどの製品開発で培ってきた独自のメタル・ポリマー素材力を活用し、樹脂プレートに薄い鉛箔を接合した電極基板の構造を実現することに成功した。鉛バッテリーのバイポーラ構造は長く研究開発されてきたが「量産製品としての実用化例は聞いたことがないので、今回が世界初になるだろう」(古河電池 シニア・フェローの古川淳氏)という。

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メタル・ポリマー素材力で課題を解決(クリックで拡大) 出典:古河電工

 開発したバイポーラ型蓄電池の仕様は、外形寸法が縦300×横300×厚さ250mm、容量は50Ah、定格電圧は48V。寿命は4500サイクルで、1日に充放電を1サイクル行う長周期向け電力貯蔵用電池であれば約15年となる。従来の電力貯蔵用鉛バッテリーとの比較では、体積エネルギー密度が約1.5倍、重量エネルギー密度が約2倍。電池を複数組み合わせることで、MW級の蓄電池容量にも対応できるという。

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バイポーラ型蓄電池の仕様(クリックで拡大) 出典:古河電工

長周期向け電力貯蔵用電池として提案、市場規模は2030年に8000億円
 従来の鉛バッテリーの正極と負極では、鉛の厚板を格子状に打ち抜いた「グリッド」が用いられている。これに対してバイポーラ型蓄電池は、鉛を薄い箔にしているので材料使用量を大幅に削減できる。樹脂プレートを挟んで表裏に正極と負極を持つ電極基板を用いることで体積当たりの電力容量の向上も可能だ。また、電解液である希硫酸を電極基板間に封じる構造を採用しているので、鉛バッテリーのような液漏れが起こりにくく、電池システムとしての設計自由度も高い。

 新開発のバイポーラ型蓄電池の充放電電流は、電池の満充電と全放電をそれぞれ5時間で終えられる0.2CAとなっている。これは、主な用途として、再生可能エネルギーの有効活用に必要なピークシフトなどに用いられる長周期向け電力貯蔵用電池を想定しているからだ。

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再生可能エネルギーの有効活用に求められる長周期向け電力貯蔵用電池。充放電電流は0.2CAでよい(クリックで拡大) 出典:古河電工

2きつねうどん ★2020/06/10(水) 20:19:49.82ID:CAP_USER
 長周期向け電力貯蔵用電池としては、従来の鉛バッテリーやリチウムイオン電池の他、NAS(ナトリウム硫黄)電池、レドックスフロー電池などがあるが、性能、リサイクル性、安全性、コストなどで課題があった。バイポーラ型蓄電池は、鉛バッテリーと同じリサイクルプロセスを適用可能であり、コストについても蓄電システムとしてのトータルコストで見ればリチウムイオン電池の2分の1で済む。「電池単体のエネルギー密度はリチウムイオン電池の方が高い。しかしバイポーラ型蓄電池は、システム構築時にリチウムイオン電池で必要となる離隔距離が不要なので設置面積当たりのエネルギー量で上回る。また、空調や温度管理設備も大幅に簡略化できる。まさに電力貯蔵用電池として理想的だ」(古河電気工業 執行役員 研究開発本部次世代インフラ創生センター長の島田道宏氏)という。

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現行の電力貯蔵用電池の性能比較(左)。有力とされるリチウムイオン電池でもリサイクル性とコストに課題がある。バイポーラ型蓄電池とリチウムイオン電池の性能比較(右)。バイポーラ型蓄電池はリチウムイオン電池の課題をクリアしたとする(クリックで拡大) 出典:古河電工

 長周期向け電力貯蔵用電池の世界市場規模は、2017年時点で2000億円超だが、2030年には8000億円まで拡大する見込み。島田氏は「2021年度のサンプル出荷で、顧客にどれくらい使ってもらえるかを確かめていく。販売目標はその上で公開していきたい」と述べる。

 今後の技術開発の方向性としては、充放電性能と寿命を大幅に高めた鉛バッテリーである「UltraBattery」との技術融合を検討している。現時点で0.2CAという充放電電流を1CAまで高められるため「周波数調整などの短周期向け電力貯蔵用電池の他、小型EV(電気自動車)なども視野に入ってくる」(島田氏)という。

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次世代バイポーラ型蓄電池として「UltraBattery」との技術融合を検討(クリックで拡大) 出典:古河電工

https://monoist.atmarkit.co.jp/mn/articles/2006/10/news052.html
3Ψ2020/06/10(水) 20:27:30.61ID:dAGu8XBF
結局何が言いたいのか

4Ψ2020/06/10(水) 20:29:33.89ID:2Bh7VviR
明日は成り行きで株買うんだぞw

5Ψ2020/06/10(水) 20:34:02.74ID:tVKikSQq
リチウムイオン電池は、発火事故多いから怖い。

8Ψ2020/06/10(水) 21:08:12.50ID:87++4lKm
これはすごい。
素材産業は日本の国技だからね
鉛バッテリーで電気自動車作れる話です。
電気自動車の日本製を維持できる。
本体からソフトまでの含めての販売なので
車以外に充電、給電システム合わせての販売になる。
で、
CAは流せる容量の単位、
バッテリのAH X CA 流せるアンペア数になる。

9Ψ2020/06/10(水) 21:12:23.80ID:F4UOyvG4
太陽光の蓄電池にいいんじゃない?

10Ψ2020/06/10(水) 21:13:08.69ID:Aw+MlTo1
新型バッテリーはだいたい世の中に出てこんよ

11 【東電 78.9 %】 日本の保守派 ◆/V7CGJSSmle1 2020/06/10(水) 21:17:49.24ID:yC4RDw74>>16
  Λ,,,Λ
 (ミ・ω・)基本的には今の鉛電池と同じみたいだな

  Λ,,,Λ
 (ミ・ω・)って事は、寿命やらディープサイクルには不向きに思えるんだが?

12Ψ2020/06/10(水) 21:20:26.65ID:/i+IhLY4
重量がネックになるだろう

13Ψ2020/06/10(水) 21:20:37.90ID:tIfj8UAV
旧技術の応用で簡素化までされてるのに実用化が2年後なんて中卒でも違和感ありあり

14 【東電 78.9 %】 日本の保守派 ◆/V7CGJSSmle1 2020/06/10(水) 21:20:57.23ID:yC4RDw74
  Λ,,,Λ
 (ミ・ω・)利点は軽量化くらいか?

15Ψ2020/06/10(水) 22:45:16.91ID:3nUc4YDU
据え置き型にいいね

16Ψ2020/06/11(木) 05:21:31.90ID:W2ghRe/A
>>11
価格差かなあ、今ぐらいに鉛とリチウムイオンの差が続くなら交換も苦ではない

17Ψ2020/06/11(木) 10:25:10.53ID:/FMnKlKq
財務状況的に実用化するまでに倒産してるんじゃないの?この会社

18Ψ2020/06/11(木) 14:43:24.52ID:ctij6VI0
また株価を上げようとしてるな。この手の技術で実用化はまずないからね

19Ψ2020/06/11(木) 17:46:16.80ID:Y5lKy129
栃木鉛
いばらぎ鉛

20Ψ2020/06/11(木) 21:39:38.62ID:w93rbdPH
今までさんざん技術革新してこなかった鉛バッテリー連中がだよ?
EV化になって慌ててリチウムに対抗してもコストでも負けるとこまで来てんだからな
もうおせーの
今EVでもシステム用に鉛バッテリーが搭載されているが、今後は走行用バッテリーから電源取るようなEVも出てきたら鉛バッテリーなんざお払い箱だつうの

引用元:
https://rosie.5ch.net/test/read.cgi/liveplus/1591787982/

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