在2010年5月17日出版的《日經(jīng)電子》上刊登了“新一代電池走近‘全固體’時(shí)代”一文,報(bào)道了采用固體電解質(zhì)取代有機(jī)電解液的全固體電池的動(dòng)向。關(guān)注全固體電池,是因?yàn)槠漭^高的安全性以及較寬的電位窗,有望大大推動(dòng)電池的發(fā)展。
另外,全固體電池或許將大大改變包括制造方法在內(nèi)的已有概念。由于不使用液體,因而簡化外殼;還可通過卷對(duì)卷方式制造大面積的電池單元。此外,通過層疊多個(gè)電極、并使其在電池單元內(nèi)串聯(lián),可制造出12V及24V的大電壓電池單元等前所未有的電池。
固體電解質(zhì)可大體分為高分子類及無機(jī)物類兩類。高分子類固體電解質(zhì)雖然在低溫特性方面還存在問題,但由于其具有便于通過卷對(duì)卷方式大量生產(chǎn)的優(yōu)點(diǎn),因此,出現(xiàn)了力爭在面向定置設(shè)備的蓄電用途方面實(shí)用化的趨勢。例如,日本電力中央研究所正在開發(fā)用于電熱水器“EcoCute”中的全固體電池。該研究所稱,希望通過在全固體電池中蓄電,將300~400L的儲(chǔ)水箱的體積減小到必要的最小限度,使其可設(shè)置在公寓等集體住宅中。據(jù)介紹,在尚待提高的低溫特性方面,設(shè)想在60℃的溫度下工作,目前正在探討通過在儲(chǔ)水箱中設(shè)置全固體電池來保持溫度。
無機(jī)物類固體電解質(zhì)方面,數(shù)字顯示達(dá)到3~5×10-3S/cm這一與有機(jī)電解液相當(dāng)?shù)碾x子傳導(dǎo)率的硫化物類固體電解質(zhì)(Li2S-P2S5)將面世,相關(guān)開發(fā)進(jìn)行得如火如荼。采用硫化物類電解質(zhì)的研究方面,日本出光興產(chǎn)、日本大阪府立大學(xué)、三星橫浜研究所、日本產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合研究所、東京工業(yè)大學(xué)、豐田以及日立造船等均在學(xué)會(huì)上發(fā)表了研究成果。出光興產(chǎn)展出了A6b大小的層疊(Laminate)型電池單元的試制品,力爭2012年開始商業(yè)化生產(chǎn)。
《日經(jīng)電子》將與《日經(jīng)汽車技術(shù)》聯(lián)合舉辦電動(dòng)車輛最新動(dòng)向研討會(huì)“AUTOMOTIVE TECHNOLOGY DAYS 2010 summer ”(2010年5月30日~6月1日,目黑雅敘園)。專業(yè)分組會(huì)中,設(shè)置了可了解車載用電池最新動(dòng)向的“B-1 電池及充電技術(shù)I”“B-2 電池及充電技術(shù)II”。其中,在將于6月1日舉辦的“B-2 電池及充電技術(shù)II”上,計(jì)劃由豐田及三星橫浜研究所分別以“對(duì)革新型充電電池的期望”和“全固體鋰電池的實(shí)用化研究”為題,發(fā)表涉及全固體電池的演講。
具體將由豐田介紹鋰離子充電電池新材料、全固體電池以及鋰空氣電池等的研究事例。三星橫浜研究所的采用Ni(鎳)類正極材料硫化物類固體電解質(zhì)的開發(fā)品,取得了接近實(shí)用水平的輸出功率特性、與電解液類固體電解質(zhì)相同乃至更高的壽命等性能。三星橫浜研究所將介紹其開發(fā)舉措。
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