1: デンジャラスバックドロップ(東京都) [RU] 2019/07/23(火) 10:44:14.31 ID:+4cDljY/0 BE:439992976-PLT(15000)
トヨタが本気で取り組む｢全固体電池｣とは何か
ポスト･リチウムイオン電池の開発は過熱


2019年6月、次世代車開発の大きなカギを握る車載用電池に関する2つの大きなニュースが流れた。
トヨタ自動車は7日、車載用電池で中国CATLやBYD、東芝、ジーエス・ユアサコーポレーション、豊田自動織機と連携することを発表した。
とくに中国の大手2社の電池メーカーとの連携は、中国市場における電動車開発から販売に至る過程での選択肢に入れている。
CATLとは戦略的パートナーシップの覚書に調印し、電池の品質向上やリサイクル事業も包含する形で幅広い提携となる模様だ。

■激化するポスト・リチウムイオン電池開発
また、26日には電子部品大手の村田製作所が「業界最高水準」の容量を持つ「全固体電池」の開発を発表した。
リリースによると、長時間の利用を前提にしたワイヤレスイヤホン機器やIoT（モノのインターネット）社会の多様なニーズに対応していくとのこと。
現時点では材料特性から車載用電池としては不向きだが、今後の発展が期待される。
これらの発表をうけて、世界的に進むEVシフトと連動したポスト・リチウムイオン電池（LIB）の開発競争はより一層激しくなるだろう。
その中でも全固体電池は、現行のEV（電気自動車）において主に使用されているLIBの次の「大本命」とされている。

パナソニックの津賀一宏社長は2017年、トヨタ自動車との車載用角型電池事業での協業において
「リチウムイオン電池の限界が来るまで全固体電池のシフトを実現するよう準備をしたい」と語っていることからも、 まさに電池の主役が変わる移行期に突入しつつある。

全固体電池の構成は正極、負極、それにLIBに適用されている電解液とセパレーター機能に代わって、固体電解質を適用している。
発火の可能性のある電解液を燃えにくい固体電解質で置き換えることから、原理的に安全性は大幅に向上する。
固体電解質中を充放電の過程で移動する物質はリチウムイオンのみのため、LIBのような副反応が起こりにくく長寿命化が期待される。
また、－30度から100度ほどの低温から高温域の環境に対応できることも特徴だ。

■全固体電池は従来よりも3倍以上の出力
課題は、LIB電解液に劣らないイオン伝導率をもつ固体電解質の開発と、正極、負極の電極と固体電解質との間に形成される界面の抵抗をいかに小さくするかだ。
この分野の第一人者、東京工業大学の菅野了次教授とトヨタの研究者らは2016年、全固体電池を試作し、LIBの3倍以上の出力特性を実証したと発表している。
このころから、全世界的に全固体電池の研究開発が活発になり、主導権争いで競争が激化している。
トヨタは、2020年代の前半には全固体電池を搭載する計画と報道している。
同社はこの分野に300人規模の技術陣を配置している模様で、電池討論会などの学会発表でも存在感がことさら大きい。
筆者がサムスンSDIに在籍していた2010年に、トヨタと意見交換をした。
全固体電池の実現に向けての経営側からの要求は2017年頃をターゲットにしているとのことであった。
その2017年も既に通過し、当初の目標は達成できなかったものの、ここ1、2年の動きをみると、世界初の車載用全固体電池の実用に向けてベクトルを集中している。
トヨタの強力な研究開発に刺激され、ホンダも精力的に取り組んでいる。
また、イギリスのダイソンもEVを実用化すると発表し、そしてそのときの電池は全固体電池を目標にしていると当時はCEOが発表していた。
日産自動車に在籍していた筆者の知人である電池開発技術者が、2017年7月にダイソンに移籍した。
電池開発に関わる技術者の争奪戦はこれからもあらゆるメーカーでみられるだろう。

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全文
https://toyokeizai.net/articles/-/291511

引用元 http://hayabusa9.5ch.net/test/read.cgi/news/1563846254/

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9: リバースパワースラム(最果ての町) [IN] 2019/07/23(火) 10:47:44.09 ID:/GL5HcMJ0
全固体がなればスマホが本当の意味で携帯電話になる

早くして

10: タイガースープレックス(SB-iPhone) [US] 2019/07/23(火) 10:48:12.72 ID:Slw+SqAL0
エネルギー密度が高くなればその分危険性も増すだろ
ぶっ飛んだ後燃えにくいってくらいか

12: リバースネックブリーカー(茸) [EU] 2019/07/23(火) 10:50:44.77 ID:7xwAAiKV0
数年前に2018年に実車搭載発売て言ってたけどな
東工大と一緒に作ってたやつ
まぁもうちょっとかかる、あと10年くらい

14: オリンピック予選スラム(愛知県) [JP] 2019/07/23(火) 10:53:26.10 ID:3D6vC5GS0
待機中に帯電物質散布して空気で充電できるようにしてくれよ

16: ドラゴンスクリュー(徳島県) [CA] 2019/07/23(火) 10:54:39.34 ID:dWkj/VhC0
固体電解質とかどんな機構なのか想像つかん

19: ブラディサンデー(神奈川県) [IT] 2019/07/23(火) 11:00:41.35 ID:24OSGZ3R0
充電ロスがほぼゼロだから大規模の充電設備に向いているっていうのもあるし・・・

21: クロイツラス(東京都) [CN] 2019/07/23(火) 11:01:53.22 ID:2MBzaCLL0
昔から乾式の蓄電池はあったろ？それとどう違うのかよく解らん。
容量が劇的に増えたということぐらいか？

35: 栓抜き攻撃(茸) [ID] 2019/07/23(火) 12:05:16.35 ID:g/2FcnaS0
>>21
乾式と言ってもゲル状の電解液使ってるだけなので、充放電特性は湿式と大差無い。

23: レッドインク(SB-Android) [CN] 2019/07/23(火) 11:07:01.41 ID:8+pHTx1x0
ナトリウムがまともにつかえたらなー

24: チェーン攻撃(ジパング) [DE] 2019/07/23(火) 11:09:20.49 ID:jE6/NKr40
つか、まだできてなかったのかよw

25: 32文ロケット砲(ジパング) [US] 2019/07/23(火) 11:09:21.21 ID:fiUowISG0
自動車用なら今のバッテリーでも緻密な温度管理制御をすれば航続距離の問題は解決出来るのをテスラが示してくれた

28: ローリングソバット(茸) [FR] 2019/07/23(火) 11:21:05.23 ID:U4fEeleX0
>>25
で?

30: パロスペシャル(神奈川県) [GB] 2019/07/23(火) 11:35:02.83 ID:iZFMs1Oj0
>>25
自己起こしたときに爆発炎上するだろ
それはガソリンもだけだど
全固体電池なら大丈夫

33: エメラルドフロウジョン(愛媛県) [US] 2019/07/23(火) 11:53:49.85 ID:rJxPXKlv0
>>30
爆発炎上なんてのは回避できそうだけど高密度エネルギーを積んでるのは変わらないので何かしらの形でエネルギーの拡散はされるんじゃねえの？
場合によっては乗員を確実に殺す放電なんてのも考えられるな

31: ミドルキック(東京都) [CN] 2019/07/23(火) 11:35:49.62 ID:t81WIVhy0
その前にプリウスのシフトレバーなんとかしろよ

39: パイルドライバー(大阪府) [FR] 2019/07/23(火) 12:45:59.31 ID:d+5kPf0A0
全個体電池を思いっきりショートさせるとどうなるかだな
まぁ実際にはヒューズ的なものが入るだろうから大惨事にはなりにくそうだけど

47: 不知火(神奈川県) [ﾆﾀﾞ] 2019/07/23(火) 15:48:40.64 ID:6j2o7oth0
高性能全樹脂リチウムが来年量産化されるから重い全固体電池は発売前に駆逐されるね

48: チキンウィングフェースロック(愛知県) [DE] 2019/07/23(火) 15:49:53.78 ID:9opPkWsq0
次世代電池がなぜ全固体化っていうと「電解液に液体を使わない」から
大容量化しても熱膨張・液漏れ・発火・爆発の恐れがない

49: チキンウィングフェースロック(愛知県) [DE] 2019/07/23(火) 15:50:49.16 ID:9opPkWsq0
リチウムイオン電池は「電解液が液体」
車、スマホ、パソコン、タブレット、家電製品、自転車、バイクなど、
いずれもリチウムイオン電池の爆発は「液漏れ」膨張が原因だ
リチウムイオン電池の大容量化は危険なんだよ

50: チキンウィングフェースロック(愛知県) [DE] 2019/07/23(火) 15:51:44.71 ID:9opPkWsq0
リチウムイオン電池は容量の小さな情報家電にはいいかもしれないが、
車載用の大容量バッテリーで使うには危険すぎるんだわ
リチウム空気電池も液体だからだめね
まあレアメタル大量に使ってる時点でアウトだけど

51: チキンウィングフェースロック(愛知県) [DE] 2019/07/23(火) 15:52:17.08 ID:9opPkWsq0
>>1
トヨタの全固体電池（実物写真）
img_7426cc77f24b8eec0a5c832907b53d6254557

最新のリチウムイオン電池と比べて出力3倍、充電時間1/10、電池寿命10倍、重さ数百分の一

57: パイルドライバー(大阪府) [FR] 2019/07/23(火) 16:10:00.95 ID:d+5kPf0A0
>>51
重さ数百分の一は言い過ぎ
エネルギー密度は既存のリチウムイオンバッテリーに比べて高くて倍程度のはず

60: フェイスクラッシャー(東京都) [CN] 2019/07/23(火) 17:32:49.86 ID:kVd4R0mC0
>>1
> 電解液とセパレーター機能に代わって、固体電解質を適用

リチウムイオンの電解液はほぼガソリンに等しい性質だからな

>>57
そうそう。容量の約2倍も大きいと言えば大きいが、劇的な変化って訳じゃ無いよな
安全性が高くなる事の方が大きいと思う

52: チキンウィングフェースロック(愛知県) [DE] 2019/07/23(火) 15:53:14.45 ID:9opPkWsq0
航続距離を伸ばすために大容量化したり、
充電時間を短くするために大電力したんだがこれが失敗だった
バッテリーだけで400kg～1トン以上になってしまい車重が重くなる
さらにレアメタルを大量に使うんで車両価格も高くなってしまう

54: チキンウィングフェースロック(愛知県) [DE] 2019/07/23(火) 15:55:16.39 ID:9opPkWsq0
車載用全固体電池の搭載は早くて2022年（by内山田会長とルロワ副社長）
スマホ用全固体電池は小型だからもうちょっと早いかもしれない

56: パイルドライバー(大阪府) [FR] 2019/07/23(火) 16:07:05.36 ID:d+5kPf0A0
トヨタの全固体電池うまく行ってるのかどうか気になる
他の電池メーカーと提携したニュースとか流れてきて、開発が行き詰まってるんじゃないかと不安だわ

87: グロリア(東京都) [US] 2019/07/23(火) 22:25:55.46 ID:WCT9ic/k0
>>56
ちゃんと進んでるよ
来期のライン構成まで急ピッチで進めてる
提携はまぁ色々だね
電池開発競争激しいので、日本連合づくりなのも
政府主導やってたりするし。

59: トペ スイシーダ(茸) [US] 2019/07/23(火) 17:05:47.84 ID:fuYpT1++0
プリウスに搭載されるのか、プリウスの次のEV専用車種が新発売されるのか
多分後者だろうな

64: ウエスタンラリアット(讃岐國) [BR] 2019/07/23(火) 17:41:45.64 ID:S4IY6nEx0
完全個体電池は、小型のを村田製作所でもう販売とか言ってたよな
大型にするのに何十年かかるかもってだが

65: フルネルソンスープレックス(福岡県) [US] 2019/07/23(火) 17:53:01.88 ID:UMBmSSD60
>>64
小型が実用段階なら全個体電池採用スマホとか出てくるのかな
数分で満充電可能になるらしいからぜひとも実現してほしいわ

69: フェイスロック(東京都) [GB] 2019/07/23(火) 19:00:13.06 ID:1cMASF2x0
どっちかというとキャパシタっぽいのかな

71: フェイスクラッシャー(東京都) [CN] 2019/07/23(火) 19:15:51.87 ID:kVd4R0mC0
>>69
違う。電解液が個体になっただけでほぼ現行のリチウムイオンと同じ

リチウムイオンとキャパシタのいいとこ取りのモノも開発されてるけどこっちは理論だけで目処立ってない
リチウムイオンキャパシタと言って性能的にはエネルギー密度が数倍になってキャパシタに代替可能

70: 不知火(神奈川県) [GB] 2019/07/23(火) 19:15:18.32 ID:YKMURdWx0
全個体電池はリチウムイオンと比べて

希少金属を使わないので安い
軽い
安定してるので爆発等の心配なし
充電を繰り返しても劣化しない
充電速度が速い
容量が遥かに多い

なろう系チートバッテリー　俺TUEEEE！！！
それが全個体電池

72: フェイスロック(ジパング) [CN] 2019/07/23(火) 19:27:19.98 ID:WpHUeYwI0
全固体電池の話が出たとき
イーロンマスクは夢物語と笑ったけどな
内心は凄い焦ったはず今も焦ってるはず
全世界のEVメーカーは
焦りつつ期待もしている全固体電池

73: ネックハンギングツリー(東京都) [US] 2019/07/23(火) 19:36:30.04 ID:Yh4j0bEU0
全固体電池がうまくいって航続距離が伸びたら燃料電池車って必要ないわけ？

74: チキンウィングフェースロック(愛知県) [DE] 2019/07/23(火) 21:01:29.80 ID:9opPkWsq0
>>73
究極のエネルギーが燃料電池なんだよ
たとえばアンモニア燃料電池…トイレのウンコから作れる
燃料電池って水素ばっかイメージしてる人が多いけどなんでも使えるからな
メタン、下水道のバイオガス、それこそ真水でもOK

77: ネックハンギングツリー(東京都) [US] 2019/07/23(火) 21:22:28.67 ID:Yh4j0bEU0
>>74
最終的には水素としてクルマに供給する必要があるでしょ？
アンモニアから水素を作る過程を考えたら電気をクルマに供給する方が楽で、唯一のFCVのメリットが航続距離だと思ってたんだけど違う？

94: キチンシンク(山梨県) [ﾆﾀﾞ] 2019/07/24(水) 00:04:03.00 ID:4ppQ5fHS0
>>77
燃料電池って名前の通り「電気をモーターに供給する」装置なので、水素に拘る必要はない
今は水素と酸素を反応させて水にするときに出来る電気をモーターに流してるが、別に電気を生み出せる（電気分解で２つ以上の元素に分解出来る）なら水素じゃなくてもいい

FCVの最大の利点は「ガソリンのように電気がない場所でも水素を持って行けば動く」こと
電気は井戸水やプロパンガスやガソリンのように持ち運ぶのが至難だからね
必ずしも充電施設が日本全国にある訳じゃないからさ

83: アンクルホールド(東京都) [US] 2019/07/23(火) 21:48:14.19 ID:Dr8shSRk0
実用化出来たとしてもすぐには置き換わらないよ
テレビだっていまだに大半が液晶だし

91: ムーンサルトプレス(空) [US] 2019/07/23(火) 22:51:05.66 ID:gJ3jmVSQ0
全固体電池が一般的になったら正直スマホ業界がえらいことになると思う
今のスマホ買い替え理由ってバッテリー劣化が大半だし