全固体電池をwikiでチェック!メリットとデメリットとは?

「おっさんフォース」管理人、みつーです。

 

全固体電池がいよいよ量産化出来つつあります。
果たしてどんな商品が登場するのか待ち遠しいですね!

さて、

いろいろと話題の全固体電池ですが、

まだメリットとデメリットを
知らない人もいるかと思いますので

改めてここで述べてみたいと思います。

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全固体電池のメリット

全固体電池のメリットを上げればいろいろありますが、
代表的なものを挙げてみます。

・安全性の向上
・数分で80~90%充電する「超急速充電」が可能
・エネルギー密度の大幅向上に道が拓ける
・自己放電が大幅低減
・電池の設計自由度がまし、多層化が可能に
・フレキシブル化も可能
・基盤に表面実装出来る

以下に詳しく述べてみます。

 

安全性の向上

既存のリチウムイオン電池は液体を使用していたため
気化してしまうと膨張します。

また引火し易い材質なので、安全設計を
厳重にする必要がありました。

しかし、全固体電池ならば気化の心配は
ありません。

液漏れや揮発、引火などは
理論的にありえません。

 

数分で80~90%充電する「超急速充電」が可能

既存のリチウムイオン電池はフル充電に
数時間、急速充電でも20分ぐらいかかりますが、

全固体電池のフル充電は3分程度なので
車の給油よりも早く済んでしまいます。

 

エネルギー密度の大幅向上に道が拓ける

液漏れする心配が無いのでパッケージを簡素化出来る。
その為、従来と同じサイズでも、高い電流や電圧を
作ることが出来る。

また、電解液に比べても化学的安定性が大幅に
高くなったため、以前よりも高い出力が
出せるようになる可能性がある。

 

自己放電が大幅低減

自己放電が大幅に少ないので、
一度充電してしまえば、何年でも電圧を
保持できる可能性がある。

 

電池の設計自由度がまし、多層化が可能に

必要に応じて多層化させて、出力を高める事も可能。

 

フレキシブル化も可能

薄くしてペラペラの状態にも出来る。
タブレットPCも折りたたんで持ち歩くことも
可能になるかもしれません。

 

基盤に表面実装出来る

チップ部品と同サイズの電池も出来る。
コンデンサーとして使うと寿命も長くなるので
製品の品質も向上すると思われる。

 

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全固体電池のデメリット

良いことづくめの全固体電池ですが、
懸念されることもあります。

 

安全性の懸念

全固体電池は従来のリチウムイオン電池に比べて
とても安全だと述べましたが、

EV向けの高性能品は、液漏れとは違う
安全性が懸念されます。

現在の伝導体はまだ高出力では
燃える可能性があるのです。

液漏れによるショートなど無いのですが、
不可抗力により、ショートしてしまった場合、

発火も懸念されます。

 

また、

材料の組み合わせでは、出力はあっても
電極と電解質の界面抵抗が大きいので
発熱の危険性も考えられます。

 

これは程度によると思われますが、
安全性を確保する必要があります。

 

コスト面

あと、考えられるのが

 

量産化が確立されるまでは、
市場に出てくるものは高価になると思われます。

 

これはメーカーの頑張りを期待したいところです。

 

有毒ガス

私が考える一番大きな懸念は有毒ガスです。

イオン伝導体には硫化物系と酸化物系があるのですが、

硫化物系の方が、高い出力を得ることが出来ます。

 

おそらくEV車は硫化物系を使うと思うのですが、
硫化物系には硫黄が使われているので、

この硫黄が空気中の水分と反応して、硫化水素ガスを
発生させてしまうと大変です。

 

硫化水素ガスは有毒なガスなので、
はたしてこれらの安全も確保できるのか

注目したいところです。

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まとめ

現在はメリットとデメリットを比べると
圧倒的にメリットが大きいですね。

 

量産化が確立するまでは、
値段が高そうな気もしますが、

 

新しい技術の方が未来があるので
どんどん勧めて欲しいです。

 

私としては、全固体電池の技術が
完璧に確立すれば

 

電源のない離島監視などに
応用出来ないか興味があります。

 

何にせよ、とても素晴らしい技術だと思います。

 

最後まで読んでくださり
ありがとうございました!

 

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