元日産エンジニアが考案した次世代電池の実力

安全性とコスト競争力に自信、来年から量産へ

川崎重工業が開発中の自律型無人潜水機が、全樹脂電池の採用第1号となった(写真:三洋化成工業)

スマートフォンなどのモバイル機器やEV(電気自動車)の動力源として欠かすことのできないリチウムイオン2次電池。その次世代技術の1つである「全樹脂電池」が注目を集めている。手がけるのは2018年に設立されたスタートアップ企業のAPB(東京・千代田区:堀江英明CEO)だ。

川崎重工業が商品化を予定している自律型無人潜水機(AUV)での搭載が決まり、その実証実験が7月から始まった。全樹脂電池の初の採用例だ。AUVは海底ケーブルやパイプラインなど海中設備の保守・点検のための無人潜水機で、水中で長時間作業するには大容量の電池が必要になる。そこで川崎重工業は、従来の電池よりも大容量で、耐水圧性にも優れている全樹脂電池の採用を決めた。

『週刊東洋経済』は8月17日発売号で「すごいベンチャー100 2020年最新版」を特集。APBを含め、ウィズコロナ時代に飛躍するベンチャーを100社厳選し、『東洋経済プラス』でもそのリストを掲載している

樹脂で作った電池の3つのメリット

リチウムイオン電池は、正極と負極の間をリチウムイオンが行き来することで充電や放電が行われる。全樹脂電池も充放電の仕組み自体は同じだ。

ただし、現行のリチウムイオン電池が多くの金属材料を使用するのに対し、全樹脂電池は、その名の通り、電極を含むほぼすべての部材を樹脂で成形している点が大きな特徴。正極・負極の活物質をゲル状のポリマーで覆い、集電体も樹脂化している。

「全樹脂電池は究極の電池」と話すAPBの堀江CEO。三洋化成工業の全面的な技術協力を得て、実用化に漕ぎ着けた(記者撮影)

全樹脂電池の開発・考案者でAPBのCEOを務める堀江英明氏(63)によると、樹脂化のメリットは3つある。

まず1つ目が安全性だ。リチウムイオン電池は強い衝撃や圧迫などで短絡(ショート)すると、金属の集電体に一気に大電流が流れる。500度以上にまで過熱し、発火などの事故に繋がるリスクがある。これに対して、全樹脂電池は「金属部材の代わりに抵抗の大きな樹脂を用いているため、短絡が起きても一気に大電流が流れることはなく、安全性が非常に高い」(堀江氏)。

2つ目が製造コストだ。リチウムイオン電池は材料の調整からモジュール化まで約20の製造工程を経るが、全樹脂電池は製造プロセスがシンプルで工程数は約半分。設備投資の負担も軽く、量産時には大幅なコスト低減余地があるという。

さらに3つ目の利点として、堀江氏は電池自体の性能面を強調する。「全樹脂電池は従来型のリチウムイオン電池よりもさらにエネルギー密度が高く、2倍以上の電池容量を実現できる。加えて、電極の厚膜化が容易で、セルの大型化や形状の自由度が高い」(同)。

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