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世界を変える電池?新開発の量子電池が異次元すぎる。

日本マイクロニクス社開発の量子電池があらゆる意味で異次元すぎる。しかも実用まで○○年かかるというありきたりの話ではなく、2014年には製品サンプルが提出されるという。

更新日: 2014年03月02日

sato19510104さん

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2013年11月にとてつもない電池の存在が明らかになった・・・

当社はこの度、グエラテクノロジー株式会社(代表取締役 中澤明 兵庫県、以下GT社)と共同で新原理による二次電池の量産化技術の開発に成功し、製品化にむけて準備を進めておりますことをお知らせします。

新電池が最初に発表されたのは日本マイクロニクス社の2013年11月19日のIR情報。

当社とGT社が製品化を目指す二次電池battenice(バテナイス)は、量子技術に基づく物理電池で、 多層薄膜構造により小型軽量化が可能で、電力密度、出力密度を飛躍的に高められます。 電解液を使用せず固体の不燃材料で製造されるため、安全性が高く、長寿命で、取り扱いが容易です。 この度、このbatteniceの量産化技術を開発、製造に成功しました。

もしかしてバテナイス=ばてないっす・・・

量子電池?どこがすごいの?今までの電池とどう違うの?

いままでの電池は基本的に電解液に金属の電極を差し込んだもの。電気を流しこみ電解液と金属に化学反応をおこさせて電気エネルギーをため込むものだった。
ゆえに
①液漏れしないために密閉する必要がある
②金属のまわりに化学反応を防ぐような物質が付着して効率が悪くなる
③繰り返し使える回数に限界がある。
④発熱、発火の危険性がある。
⑤急速な高電圧充電ができない(電池寿命が短くなる)。
⑥重い
⑦希少金属を用いることが多く供給が安定しない。高コスト。
という問題があった。

量子電池は電解液による化学反応を媒介せず、量子技術によって直接電子をとりこめるという。

充電層には、絶縁性の被膜に覆われた微粒子のn型金属酸化物半導体が充填され、紫外線照射により光励起構造変化現象を生じて、n型金属酸化物半導体のバンドギャップ内に新たなエネルギー準位を形成する。この新たに形成されたエネルギー準位に電子を捕獲してエネルギーを充電する。充電層へは、第1電極と第2電極間に電源を接続して充電することにより行う。透明電極を使用して、光によりエネルギーを充電することもできる。

すでにグエラテクノロジーによって量子電池の特許が20以上取られている。Google特許検索で閲覧できる。

ゆえにこんなメリットがある。

batteniceの特長
(1)高い安全性
 材料は不燃性であり、過充電や短絡でも燃焼や熱暴走が発生せず極めて安全です。また、充放電においてもほとんど発熱しないため、屋内外の用途に幅広く使用できます。
(2)長寿命
 1万回以上の充放電を繰り返しても劣化を起こしておらず、長期間の使用が可能です。そのため寿命による交換頻度を減らし、メンテナンスフリーを実現します。
(3)高密度
 出力密度は、従来の二次電池を大幅に上回る特性を持つことから、急速充放電が可能です。量産化に向け、さらなる電力密度の向上に取り組んでいます。量産時には、従来の高性能二次電池の倍
以上の電力密度を達成できます。
(4)環境性
 原材料に危険・有害物質を使用しないため、高い環境性能を有しています。また、希少資源を用いておらず、将来にわたり安定した製品供給ができます。
(5)シート構造
 シートを積層することで高電圧化が容易です。また、デバイス形状に合わせた応用が可能で、従来の二次電池にはないアプリケーションを実現します。

長寿命、軽くて薄い、高出力、2倍以上充電できる高容量、急速放充電可能、レアメタル使わないから低コストといいことづくめ。

具体的なスペックは?

batteniceの目標仕様

電圧 :1.5V (シートを重ねて高電圧化が容易にできる)
体積あたりの電力密度:500Wh/L
体積あたりの出力密度:8,000W/L
サイクル寿命:10万回
動作温度範囲:-25℃〜+85℃

電圧は重ね合わせて高電圧化可能。wikiの「二次電池」によると体積当たりの電力密度は500~1800Wh/L。

・エネルギー密度:1,800Wh/ リットル・優れた安全性&耐環境性(…)1200 Wh/kg

実験室レベルではすでに1800Wh/リットル、1200Wh/kgというぶっとんだスペックをはじき出している。

一番市場に出回ってるニッケル水素電池と比較すると

ニッケル電池のスペック

電圧 :1.2V
体積あたりの電力密度:140-300Wh/L
体積あたりの出力密度:250-1000W/L
サイクル寿命:1000回

スペック段違い。

リチウムイオン電池と比較すると

リチウムイオン電池のスペック

電圧 :3.6V
体積あたりの電力密度:270Wh/L
体積あたりの出力密度:1800W/L
サイクル寿命:1200回

これまた量子電池の圧勝。

しかも、EV用の電池は非常に高く、電池を少し大きくするだけでコストがハネ上がる。今のEVで主に使われているリチウムイオン電池は、容量1キロワット時(kWh)当たり約10万円。電池容量24kWhのリーフ(新車価格328万~413万円)では、単純計算で電池コストが約240万円もかかっていることになる。

しかもリチウムイオン電池は高価

いつ頃製品化されるの?

「5億円投じ試験生産設備を青森拠点に設置。期中サンプル出荷」(会社四季報-2014年1集-新春号「日本マイクロニクス」)

世間的にはマイナーだが、東京ビッグサイトで行われ400社が参加し9万人が参加するイベント。世界中のメーカーの二次電池(充電池)担当者が訪れる。昨年はNHK ニュース、日本テレビ「ZIP!」、TBS「Nスタ」、テレビ東京「ワールド ビジネス サテライト」、日本テレビ「NEWS ZERO」でとりあげられる。

International Registration Date2013-09-13
(…)
2013-12-30 APPROVED FOR PUB - PRINCIPAL REGISTER

アメリカでもすでに「BATTENICE」で商標登録済み。

量子電池がスペック通りに実現したら世界はどう変わるの?

日産リーフの航続距離が228km、充電時間が最短で30分(家庭用電源で8時間)、アメリカのテスラモーターズのモデルSが483km、充電時間が45分。搭載する蓄電池の容量が二倍以上になりしかも軽くなれば、航続距離も二倍以上になる。また超急速充電も可能になり、電気自動車がガソリン車と競合できるスペックになる。

発電量が安定しない太陽光発電にとって優秀な蓄電池は不可欠。しかも量子電池自体光から蓄電することも可能だという。

スマフォなど電子デバイスがより薄く、また長く使えるようになる。スマフォ=すぐ電池切れるの時代は終わる?

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sato19510104さん

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