リチウム電池を超える新型鉛電池、古河電工らが量産実用化へ

6/19(金) 16:38配信

バイポーラ型蓄電池の実用化課題　出典：古河電工

　古河電気工業と古河電池は2020年6月9日、実用化が困難とされてきた次世代型蓄電池「バイポーラ型蓄電池」を開発したと発表した。現在主流のリチウムイオン電池と比較し、トータルコストを約半分にできるとしており、まずは電力系統向けの定置用蓄電池など向けに商品化する。2021年度中にサンプル出荷、2022年度から製品出荷を開始する計画だ。 開発したバイポーラ型蓄電池の概要　出典：古河電工 　バイポーラ型蓄電池とは、1枚の電極基板の表と裏に、それぞれ正極と負極を持つというシンプルな構造が特徴の蓄電池。バイポーラ型という構造自体は古くから考案されているが、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った技術課題があり、実用化に至っていなかったという。 　両社は今回、古河電気工業のメタル・ポリマー素材関連の技術や、古河電池の電池加工技術などを活用し、これらの技術課題をクリア。リチウムイオン電池と比較してリサイクル性や安全性で優れるといわれる鉛蓄電池を、バイポーラ型で実現することに成功した。 　開発したバイポーラ型蓄電池は、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。これは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年の寿命に相当するという。また、従来の電力貯蔵用鉛バッテリーと比較すると、体積エネルギー密度は約1.5倍、重量エネルギー密度は約2倍としており、複数の蓄電池を組み合わせればMW級システムも構築可能だという。 リチウムイオン電池と比較してコストは半分 　開発した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。これは再生可能エネルギー電源の出力変動対策としてよく利用される、ピークシフト制御などへの対応を想定したものだ。 　再生可能エネルギーの出力変動対策など、電力系統向けの蓄電池では、大型のリチウムイオン電池や、NAS電池、レドックスフロー電池などの実用化が進んでいる。今回開発したバイポーラ型蓄電池はこれらの電池と比較した場合、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る点や、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で済むといった優位性があるという。 　リチウムイオン電池と比較してコストを半減できる根拠としては、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であり、設置面積当たりのエネルギー量を高められるといった点や、排熱対策用の空調システムが簡略化できるためとしている。 　両者は今後、2021年度中にサンプル出荷、2022年度から製品出荷し、電力事業者や発電事業者向けに拡販を進めていく方針だ。

スマートジャパン

 

開発したバイポーラ型蓄電池の概要　出典：古河電工

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