EVの魅力向上につながる全固体LIBの特性
リチウムイオン電池は、これまでの他の電池(鉛酸やニッケル水素)と異なり、電極材料が化学変化することで電気を生むのではなく、正負極間をリチウムイオンが移動することにより電気を生むところを特徴とする。化学反応を伴わないため劣化が少ない。したがって、充放電を何度も繰り返すことができるという利点がある。また、1セル(正負極を持つ電池の最小単位)あたりの電圧が高いため、そもそもの容量を大きくできる潜在能力も備えている。
一方で、過充電をすると電極の結晶が壊れ、短絡(ショート)して発熱や発火を生じる場合があり、ことに携帯用モバイル機器やノート型パソコンなどで過去に事故が起きている。
現状のリチウムイオン電池は、イオンの移動を促す電解質がジェル状であるため、そのような事故につながる可能性が高くなっている。その点、全固体LIBになれば電解質が固体となるので、事故を起こしにくくしたり、容量をさらに高めたり、充放電が短時間で可能だったりといった数々の利点がある。
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全固体LIBは電解質が固体であるため、リチウムイオン電池に比べ事故が起こりにくい、容量が大きい、短時間での充放電が可能といった利点がある
それらの利点により、車両への積載性が高まったり、大型トラック/バスなどへも重量増を抑えながら適用できたり、充放電時間を大幅に短くすることで長距離移動を楽にできたりといった、EVとしての魅力向上にもつながることが期待されている。
どこまで協力するかも問題に
では、全固体LIBの課題とは何か。たくさんあるが、そもそも電極材料に何が適しているのか、その電極は量産可能な組成であるのか、量産に際しての製造技術は既存のリチウムイオン電池と別のやり方が必要になるのかなどは、根本的に解決しなければならない宿題だ。そこで産官学が集まり、オールジャパンの英知で基礎部分の課題解決に乗り出したというのが、今回のプロジェクトである。
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全固体LIBを量産できればいいことばかりのようだが……
とはいえ、共同開発しながら得た知見と、これまで各社が開発してきた独自の知見とは、どこまでを共有・公開するのかといった課題もある。自動車メーカーは互いに競合関係にあるのだから当然だ。
この点についてトヨタの射場部長は、「トヨタではオープンイノベーションと言っており、必要な特許は公開していきたい」と述べた。同時に、「全固体LIBと言っても一種類ではなく、その中の共通部分をこのプロジェクトで取り組む」との含みも持たせた。
すなわち、根本的な部分でまだ解決すべき課題が残されているということだ。その道のりは遠そうだ。
