1: sin+sinφ ★ 2014/02/28(金) 21:18:53.99 ID:???

日本マイクロニクスは、グエラテクノロジー(神戸市)と共同で、新原理による二次電池「battenice」の量産化技術の開発に成功した。


【画像】
イメージ:新原理二次電池「battenice」の試作品によるデモの様子。100mm角、厚さ11μmのシート状のもの 
http://www.nikkei.com/content/pic/20140225/96958A9C93819499E0E7E2E3908DE0E7E2E0E0E2E3E6E2E2E2E2E2E2-DSXZZO6736489025022014000000-PN1-10.jpg


通常の化学電池ではなく量子技術を用いた「物理電池」に分類されるもので、試作した100mm角、厚さ11μm(ミクロン)のシート状電池では、単3形乾電池2本(直列接続)で約1分充電することで、小型モーターでファンを1分間以上回せる性能を実現している(図)。

しかも、ファンの回転数はほぼ一定であり、放電特性は電気ニ重層キャパシターのように電圧が放電に応じて比例的に下がるのではなく、化学電池のように一定電圧を維持する。
同社によれば、電圧が1.5Vでエネルギー密度が500Wh/L、出力密度が8000W/L、サイクル寿命(初期容量の90%以上の容量保持)が10万回、動作温度範囲が-25~+85℃を実現できるとみている。

試作品では基板に厚さ10μmのステンレス箔を用い、基板の片面のみに電池となる層を形成しているが、より薄く比重も軽いアルミニウム箔を基板に使い、電池となる層も基板の両面に形成することで、この目標値を達成したい考えだ。

■新電池が持つ6つの長所
同電池は端的に言えば、絶縁膜(絶縁性樹脂または無機絶縁物)で覆ったn型金属酸化物半導体〔例えば、二酸化チタン(TiO2)、酸化スズ(SnO2)、酸化亜鉛(ZnO)など〕の微粒子を充電層に用いたものである。
製造の過程で、同充電層に紫外線をある条件で照射しておくことで、n型金属酸化物半導体のバンドギャップ(価電子帯と伝導帯の間の幅)内に新たなエネルギー準位が多数形成される。
充電によってそれらの準位に電子を入れ、放電時にはそれらの準位にある電子を放出させることで、二次電池として機能する。

日本マイクロニクスによれば、新型電池は次のような長所を持つ。
(1)全てが固体からできた電池であるため液漏れの心配がない
(2)可燃性の材料を使わないので熱暴走による発火の心配がない
(3)レアメタルやレアアースを使わないので資源調達にも不安がない
(4)環境負荷の高い物質を使っていないので環境にやさしい
(5)充放電サイクル寿命が長い(加速試験では1万回以上を確認済み)ので廃棄物の低減につながる
(6)出力密度がキャパシタ並みに高い――などだ。

>>2につづく)

96f11246.jpg

ソース:レアメタル不要で発火の心配なし、新型シート電池の正体  /日本経済新聞
http://www.nikkei.com/article/DGXNASFK2501B_V20C14A2000000/ 


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2: sin+sinφ ★ 2014/02/28(金) 21:19:44.77 ID:???

>>1記事の続き
■Liイオン2次電池置き換えるものではない
では、同電池はリチウム(Li)イオン2次電池を置き換えるものなのか。この点については、現時点では一概にはそうとは言えないと考えられる。
なぜなら、同電池の場合、電極当たりのエネルギー密度の点で高性能なリチウムイオン2次電池に劣っている上、技術的なブレークスルーがなければエネルギー密度を大幅に向上させることは難しそうだからだ。

現在の民生用リチウムイオン2次電池では、「18650」と呼ぶ円筒型セルでエネルギー密度が650Wh/Lを超える。
これに対して、新型電池は前述のように初期生産品の目標値が500Wh/Lである。
さらに、新型電池の場合、現状では1枚の基板に形成できる充電層は薄いものに限られ、最大でも2層(両面形成の場合)までとなる。

充電層の厚みを増したり、充電層を電極などを介して多層化したりすると、紫外線照射によって充放電機能を持たせる充電層の厚さ方向の均一性を保ちにくくなるためだ。
実際、試作品では厚さ10μmのステンレス箔に厚さ1μmの電池の層を形成している。
これを厚さ10μm未満のアルミ箔にし、両面に電池の層を形成することで500Wh/Lの実現を狙っている。
充電層の厚みに対して基板の厚みを大幅に薄くできれば電力密度を大幅に向上できる可能性もあるが、基板のハンドリング(取り扱い)が悪くなるという課題があるという。

■新市場の形成に期待
もっとも新型電池には、リチウムイオン2次電池よりも優れた点が幾つもある。
出力密度が非常に高いことと、液漏れや熱暴走による発火の心配がないこと、資源調達に不安がないこと、充放電サイクル寿命が長いこと――などだ。
これらの長所を生かすことで、リチウムイオン2次電池とは違った用途で有効な使い道があると考えられる。
そのため、従来のように積層してバルク型の電池にするという使い方にこだわらず、薄いシート状である特徴を生かしてウエアラブル機器向けや薄膜太陽電池との組み合わせ、さらに基板内蔵電池などといった、新市場の形成に期待がかかる。

日本マイクロニクスは、今回の試作品のほかに、300mm角で厚さ11μmのシート状電池(電池層は片面)や、100mm角で厚さ11μm(電池層は片面)のシートを32枚重ねた電池などを作製済み。2014年内には、用途開発のためのサンプルを出荷する計画としている。


3: 名無しのひみつ 2014/02/28(金) 21:20:11.50 ID:0/Ps7vr6

レアメタル卒業おめでとう


4: 名無しのひみつ 2014/02/28(金) 21:21:08.28 ID:KRiNWD1B

おめでとう


5: 名無しのひみつ 2014/02/28(金) 21:25:38.32 ID:J/iQFnDw

さらば中国


6: 名無しのひみつ 2014/02/28(金) 21:25:45.36 ID:FczL0Pdk

こういうのって実用になったものってないよな


8: 名無しのひみつ 2014/02/28(金) 21:27:38.36 ID:GGXsViP1

宇宙ステーションくらいしか使い道は無いな


9: 名無しのひみつ 2014/02/28(金) 21:27:49.49 ID:49hlX/TK

密度を要求されない大きいもの、家の屋根とか壁に使えるんかな


10: 名無しのひみつ 2014/02/28(金) 21:27:49.23 ID:0Ixu8vG+

つーことは、衝撃や圧力での変形に対して敏感な電池なのか?


12: 名無しのひみつ 2014/02/28(金) 21:32:26.45 ID:l9LgFZeT

なんか凄くね?


15: 名無しのひみつ 2014/02/28(金) 21:37:16.83 ID:UVhbZlvc

でさー

爆発威力は凄いの?


16: 名無しのひみつ 2014/02/28(金) 21:38:23.90 ID:CsgPEjHX

機内持ち込みok?


20: 名無しのひみつ 2014/02/28(金) 21:41:20.58 ID:LTA3QcZ+

てか家庭用乾電池の大きさや性能が
何十年も変わらないのって、考えてみたら変だな。
あれだけ進化らしい進化が無いって。


21: 名無しのひみつ 2014/02/28(金) 21:43:07.75 ID:SbV7I6tV

結局意外と場所取りそうだな


22: 名無しのひみつ 2014/02/28(金) 21:45:53.52 ID:fnQEk0uk

既存の電池が世界中全て置き換わるような大発明が既に完成して製品化目前って前提の株価だったのが
そんなことなかったって分相応に戻し始めた。
これからでるであろう材料込みの値段だから、サプライズがないかぎりどれだけ報道されようが上がりようがないかと。

他に代わりのない優秀な技術、ってたくさんあるのよね。
コストそのままに既存の光ファイバーの100倍以上の通信方式とか、
ブルーレイの50倍の容量の円盤とか、
容量と速度が100倍でコストが10分の1のSSDとか、
効率大幅アップの太陽電池とか。
世界が変わる発明でしょ?
でもでないわけ。
バテナイスはそれらに比べたら、既存の技術の1.5倍くらいいければいいって程度のものだし、
性能で一番重要な点でリチウムイオン電池より劣っているからね。
そしてリチウムイオン電池はずっと性能アップし続けている。パソコンのCPUのように。
5年後なら2倍近い性能を持ってるだろうね。(実際そこらへんを国はもくろんでる)
同じような性能なら、既存の生産設備にかけたコストをむだにしてでも乗り換える意味なんて全くないからね。


86: 名無しのひみつ 2014/03/01(土) 11:17:41.25 ID:8e8l5FuT

>>22
特殊素材を使わずに新しい技術ってのは、珍しいもんだが


23: 名無しのひみつ 2014/02/28(金) 21:47:26.50 ID:S2Vd7JGt

アルミとアルミの真ん中にシリコンと珪素粉末をサンドイッチで電解コンデンサー状態を形成した
紙状コンデンサーでちゅか?


83: 名無しのひみつ 2014/03/01(土) 11:04:10.03 ID:hTaEWjgY

>>23
全く違う。

バンドギャップの広い素材を用意して高い準位にポンプアップすればもうちょいなんとかならんのかな
そう単純なもんでもないのだろうが


24: 名無しのひみつ 2014/02/28(金) 21:54:49.36 ID:hpieW4lm

つまり10万回書き換え可能なフラッシュメモリーが出来たと


25: 名無しのひみつ 2014/02/28(金) 21:56:39.85 ID:6guFm2Gl

>>24
半導体の生産だったら
また海外に負けそうだな


27: 名無しのひみつ 2014/02/28(金) 22:00:03.77 ID:9dXkv98L

多層化で容量を稼げないのは辛いな。

そのうち可能になれば既存のLiバッテリーを置き換えられるかもしれないけど。


79: 名無しのひみつ 2014/03/01(土) 10:04:17.81 ID:S30Gma3y

>>27
32積層とかできてるよ。

今回、16層のものでコニカミノルタの有機EL照明を点灯させるデモやってた。


94: 名無しのひみつ 2014/03/01(土) 13:52:51.01 ID:KYm3hONH

>>79
上は太陽電池、下は有機EL、間にこの電池で
アーケードや球場の天井とかどうだろう


95: 名無しのひみつ 2014/03/01(土) 13:55:53.80 ID:KYm3hONH

>>94 の重ね構造で、屋外オブジェを作っている芸術家に
売り込んだらどうかな。 夜になると葉が光る植物っぽいオブジェとか


101: 名無しのひみつ 2014/03/01(土) 14:37:09.55 ID:S30Gma3y

>>94
これに量子ドット太陽電池の組み合わせとか、ほんとにエネルギー革命が起こるとおもうんだよなあ。


28: 名無しのひみつ 2014/02/28(金) 22:03:17.46 ID:XENjxgY4

だいぶ前に有機系の太陽電池で似たようなの見たことあるな
結局は太陽電池の放電時間を長くしたものだろ?


29: 名無しのひみつ 2014/02/28(金) 22:11:10.46 ID:7/Z3hdHI

航空機に使えばいいじゃない


30: 名無しのひみつ 2014/02/28(金) 22:13:45.35 ID:90oFDDtB

普通に自動車の電池にすりゃいいじゃん
爆発しないし電池はレイヤーだし


31: 名無しのひみつ 2014/02/28(金) 22:25:54.30 ID:JfcgjpXS

鉛より性能とか耐久度あって安ければいろいろ用途はあるだろうが‥


34: 名無しのひみつ 2014/02/28(金) 22:31:25.69 ID:JfcgjpXS

構造材に蓄電可能ってなら、いろいろ条件付きで使いではあるかも
危ないかな?


36: 名無しのひみつ 2014/02/28(金) 23:00:49.89 ID:Ncb51I20

販売できるようになったらもう一度おしえてくれ


38: 名無しのひみつ 2014/02/28(金) 23:18:24.25 ID:G7OCxyfG

シート型のデバイスの性能が上がりそうだ


40: 名無しのひみつ 2014/02/28(金) 23:23:29.50 ID:Gl8Q94W1

リチウム電池以外の電池は置き換え可能ってことだとすると凄いわ


44: 名無しのひみつ 2014/02/28(金) 23:50:58.01 ID:WQtpbC5U

発火爆発の危険性ないなら多少密度が低くてもぜんぜんいいわ。

最近電池外せない携帯タブレット多いけどみんな古くなったらどうするの?


84: 名無しのひみつ 2014/03/01(土) 11:07:14.39 ID:hTaEWjgY

>>44
その頃には陳腐化してるから捨てるんだろ


50: 名無しのひみつ 2014/03/01(土) 00:31:13.22 ID:S30Gma3y

これは凄い物だよ。。

充電速度と寿命はキャパシタ、放電特性は電池。
エネルギー密度は今はリチウムイオン程度だがラボレベルなら数倍達成してる。
不燃性でバーナーで炙ろうが燃えない。

詐欺か夢の電池か?

夢の電池でした。


53: 名無しのひみつ 2014/03/01(土) 00:39:03.43 ID:S30Gma3y

https://patentimages.storage.googleapis.com/WO2014016900A1/JPOXMLDOC01-appb-D000016.png
ほい。
放電特性。
キャパシタじゃない。


55: 名無しのひみつ 2014/03/01(土) 00:59:27.59 ID:5rlbYLUZ

すげーな・・・
・ミニ四駆、さらなる軽量化
・小型計量バイブ、最後までパワフルに稼働
・蓄電できるゴム

日本の未来は明るいぜよ


59: 名無しのひみつ 2014/03/01(土) 01:35:17.57 ID:pgazu/8+

急速充放電可能と燃えないってだけで、たとえ少しぐらい重かったとしても有り余るほどのメリットだね。
今までは、この二つがどうしても手に入らなかったんだから。


33: 名無しのひみつ 2014/02/28(金) 22:30:09.94 ID:BERAjxxF

量子電池って言葉、むちゃくちゃかっこいいんですけど。


引用元: 【物理】レアメタル不要で発火の心配なし、新型シート電池の正体