在2010年5月17日出版的《日经电子》上刊登了“新一代电池走近‘全固体’时代”一文,报道了采用固体电解质取代有机电解液的全固体电池的动向。关注全固体电池,是因为其较高的安全性以及较宽的电位窗,有望大大推动电池的发展。
另外,全固体电池或许将大大改变包括制造方法在内的已有概念。由于不使用液体,因而简化外壳;还可通过卷对卷方式制造大面积的电池单元。此外,通过层叠多个电极、并使其在电池单元内串联,可制造出12V及24V的大电压电池单元等前所未有的电池。
固体电解质可大体分为高分子类及无机物类两类。高分子类固体电解质虽然在低温特性方面还存在问题,但由于其具有便于通过卷对卷方式大量生产的优点,因此,出现了力争在面向定置设备的蓄电用途方面实用化的趋势。例如,日本电力中央研究所正在开发用于电热水器“EcoCute”中的全固体电池。该研究所称,希望通过在全固体电池中蓄电,将300~400L的储水箱的体积减小到必要的最小限度,使其可设置在公寓等集体住宅中。据介绍,在尚待提高的低温特性方面,设想在60℃的温度下工作,目前正在探讨通过在储水箱中设置全固体电池来保持温度。
无机物类固体电解质方面,数字显示达到3~5×10-3S/cm这一与有机电解液相当的离子传导率的硫化物类固体电解质(Li2S-P2S5)将面世,相关开发进行得如火如荼。采用硫化物类电解质的研究方面,日本出光兴产、日本大阪府立大学、三星横浜研究所、日本产业技术综合研究所、东京工业大学、丰田以及日立造船等均在学会上发表了研究成果。出光兴产展出了A6b大小的层叠(Laminate)型电池单元的试制品,力争2012年开始商业化生产。
《日经电子》将与《日经汽车技术》联合举办电动车辆最新动向研讨会“AUTOMOTIVE TECHNOLOGY DAYS 2010 summer ”(2010年5月30日~6月1日,目黑雅叙园)。专业分组会中,设置了可了解车载用电池最新动向的“B-1 电池及充电技术I”“B-2 电池及充电技术II”。其中,在将于6月1日举办的“B-2 电池及充电技术II”上,计划由丰田及三星横浜研究所分别以“对革新型充电电池的期望”和“全固体锂电池的实用化研究”为题,发表涉及全固体电池的演讲。
具体将由丰田介绍锂离子充电电池新材料、全固体电池以及锂空气电池等的研究事例。三星横浜研究所的采用Ni(镍)类正极材料硫化物类固体电解质的开发品,取得了接近实用水平的输出功率特性、与电解液类固体电解质相同乃至更高的寿命等性能。三星横浜研究所将介绍其开发举措。
