Category：リチウムイオン電池
2006年09月30日
リチウムイオン電池に無理をさせている？
ノートPC用の電池が発火したり、携帯電話の電池が膨れたりと、最近リチウムイオン電池関連の話題が多いですね。リチウムイオン電池自体が悪いのではなく、原因があって起きていることなので、いちユーザーとしても、改善されればと思っています。
どれも、まれに起こっている事象とのことですが、いくら便利な世の中になっても、安全・安心といったキーワードは工業製品には欠かせないものです。
ELIICAも「Electric Li-ion Battery Car」という名前の通り、リチウムイオン電池を使用しています。
リチウムイオン電池は二次電池なので、充電・放電を繰り返し行いますが、満充電時に電池は最大電圧に、放電すると電池の電圧は徐々に下がってきます。
最大電圧というのがポイントで、充電し過ぎて電圧をどんどん上げてしまうと危険ですが、ちゃんと充電器で電圧・電流が制御されて充電が終了するようになっているので、製品となっているものを買う場合は、「最大電圧が※※ボルトになったら、充電をやめよう。。」などと考える必要はありません。
ちなみにELIICAの充電は１セルの電圧が4.15ボルトまでなどとして充電をしています。
一般的には4.1～4.2ボルトが充電終止電圧となることが多いようです。
ただ、今日、気になって、自分の携帯電話の電池を満充電にした常態で電圧を計ってみると、「4.3ボルト」ありました。
充電終止電圧を上げれば、次のようなメリット・デメリットがあります。
■メリット：電気をたくさんためられる
■デメリット：寿命が短くなる
最近の携帯電話は、消費電力が増えているので、電気はたくさんためられたほうがいいので、ぎりぎりまで電圧を上げているようです。
しかし、「最近、すぐに電池が切れてしまう」という声がちらほら聞かれるのは、こういった理由があるからなのかもしれません。
危険なレベルまで無理をさせているわけではないと思いますが、4.3Vまで電圧を上げられた電池からは、「もうお腹いっぱいだよぉ」という声が聞こえてきそうです。
2006年08月28日
［経済産業省発表］次世代自動車用電池の将来に向けた提言について
今日、経済産業省から一つの報告書が発表されました。
「次世代自動車用電池の将来に向けた提言について」
この報告書の中では、ELIICAも登場し電気自動車の可能性にも触れられています。
研究開発戦略として、
・改良フェーズ（2010年）
・先進フェーズ（2015年）
・革新フェーズ（2030年）
と設定されていますが、電池をエネルギー源とした自動車中心の提言です。
また、電気自動車の普及に向けて、インフラ戦略についても書かれています。
石油に頼らず、クリーンで、なおかつ国際競争力をもった将来の自動車産業を日本主導で作っていく、21世紀のはじめの一歩の時期がまさに今だと思います。
内燃機関自動車より電気自動車の方が多く走っていた時代から約100年。
たくさんの電気自動車の足音が静かに聞こえてきた気がします。
2006年08月15日
関東大停電
14日の朝、関東で大停電が起こりました。
100万世帯以上が停電。鉄道や信号などの交通インフラも影響を受けました。
原因は、事故だったようですが分散化電源の必要性を感じました。
系統電源だけに電力を頼っているのが大多数だと思いますが、このインフラが途絶えると電気はどこからも得られません。
重要な施設には、非常用自家発電機が備えられているのである程度の時間は電力は確保できますが、それ以外は、なすすべなく停電してしまいます。
ここで活躍できるのは、ELIICAに搭載されているような大型リチウムイオン電池なのではないでしょうか。先日紹介した、LED信号機の消費電力が15W程度なので、VHSのビデオテープくらいのリチウムイオン電池1個で約10時間ほど維持させることができます（※）。
すべての信号機にリチウムイオン電池が入っていれば、広域で同時に信号が停電することはありません。家庭にリチウムイオン電池があれば、家の電力はある程度維持されます。
ELIICAに搭載されている電池の容量があれば、一般的な家庭の３日分の電力を賄うことが出来ます。
リチウムイオン電池が日本中に分散化され、電気が蓄えられていれば、テロ等も含めた危機管理・リスク回避の観点からも抜本的な解決策の一つになるのではないかと思います。
※電圧変換に伴うエネルギー効率等を考慮する必要があります
2006年07月19日
電動飛行機・電動ヘリコプター
先週開催された「東京おもちゃショー2006」に招待していただき、行ってきました。
おもちゃと言えども侮るなかれ、最近のおもちゃは凄いです。
車の模型なども細かいところまで作りこまれていたり、動力性能もかなり良いです。
おもちゃの自動車のラジコンはずっと昔から電動ですね。クリーンです。
会場を見て回ると、飛んでいる物体が多数。
電動飛行機や電動ヘリコプターが飛び交っていました。
今後、今までより比較的安価で高性能な電動で飛行出来るおもちゃが、どんどん発売されるようです。
これらは小型のLi-Ion電池の性能が上がり、価格もそれなりになってきたからだと思います。
また、最近では乾電池の力で初めて有人飛行が成功したりと、電池の有用性が形として証明されるようになってきました。
旅客機や有人ヘリコプターが電動化されるのは、遠く未来のことかもしれませんが、自動車は目の前まで来ています。
2006年04月29日
電池試験装置が続々と
L2（エルスクエア）プロジェクトが進行中です。
電池試験装置が続々と納入されています。
にわとりとたまごの関係にある電気自動車と大型リチウムイオン電池。
・電気自動車が普及しないから大型リチウムイオン電池が安価に普及しない
・大型リチウムイオン電池が普及して安くならないから電気自動車が普及しない
L2プロジェクトは、この問題を解決するために異業種にまたがって、連携して、標準化とともに需要と供給を生み出そうとしています。
問題解決のために乗り越えなければいけないハードルは沢山ありますが、乗り越えたあかつきには環境問題の解決や、便利で安心・安全な社会が待っているはずです。
2006年02月21日
ELIICAと携帯電話の関係
3.8V 850mAh ×1cell
3.8V 40Ah ×320cells
ELIICAと携帯電話はリチウムイオンな関係です。
エネルギー源はどちらもリチウムイオン電池。
小型・軽量に電力を貯めて使うという使い方が可能となって一気に固定電話は携帯電話に置き換わりました。
いまや、携帯電話もパソコンもi-podも小型の携帯する電化製品はほぼすべてがリチウムイオン電池です。小型のリチウムイオン電池は、いろいろな用途に使われるようになったため、安くなりました。
しかし、電気自動車用などの大型のリチウムイオン電池は、まだまだ高価です。
電気自動車にコストがかかってしまうのは、電池の占める割合が大きいというのも一つの理由です。
大型のリチウムイオン電池も小型のように様々な用途で使用されるようになると、価格は必ず低下します。
それを実現しようと推進しているのがL2（エルスクエア）プロジェクトです。
さて、最初に書いた数字。
上が今、自分が使っている携帯電話の電池容量。
下がELIICAの電池容量です。
計算すると、ELIICAは携帯電話の約15,000個分の電力を蓄えられるということになります。
リチウムイオン電池の公称電圧（1セルの平均的な電圧）は3.7V前後です。
身の回りにあるパッケージ化されたリチウムイオン電池の電圧÷3.7（または3.6や3.8できれいに割り切れる数）で内臓されているセル数がだいたい分かります。
2005年12月14日
大型リチウムイオン電池の産官学協同プロジェクト
文部科学省科学技術振興調整費第１回研究運営委員会及びエルスクエアプロジェクト第２回会長・社長会が開催されました。
産官学協同でこれほどまで、経営者トップのご理解のもとに成り立っているプロジェクトは日本中探しても無いのではないでしょうか。各共同研究企業の方、国の方のお話を通して、大型リチウムイオン電池で社会が変わる日が近いとういことを予感したと共に、ワーキンググループ（実務担当者会）での活動をメンバーの一員として精力的に推進していこうと思いました。
当日お話いただいた方々は以下の通りです。（五十音順・敬称略）
奥 正之 （株式会社三井住友銀行 頭取）
小田 孝次郎 （新電元工業株式会社 代表取締役社長）
小野寺 正 （ＫＤＤＩ株式会社 代表取締役社長）
片平 和夫 （国土交通省 航空局 飛行場部 建設課 建設課長）
北島 義俊 （大日本印刷株式会社 代表取締役社長）
黒田 康裕 （コクヨ 株式会社 専務取締役）
佐藤 正典 （あずさ監査法人 理事長）
鈴木 茂晴 （株式会社大和証券グループ本社 執行役社長 ＣＥＯ）
竹中 統一 （株式会社 竹中工務店 取締役社長 ＣＥＯ）
中村 満義 （鹿島建設株式会社 代表取締役社長）
樋口 武男 （大和ハウス工業株式会社 代表取締役会長 最高経営責任者）
深尾 勲 （エネサーブ株式会社 代表取締役会長 最高経営責任者）
益子 修 （三菱自動車工業株式会社 取締役社長）
2005年11月19日
リチウムイオン電池の充電特性
ELIICAは4分で70％まで充電できます。
よく聞かれる「何で70％なの？」
と言う質問ですが、これはリチウムイオン電池の特性によるものです。
リチウムイオン電池は、定電流定電圧充電という方法で充電します。
電池残存容量が減ったリチウムイオン電池は、電圧が低い状態にあります。
その状態では大電流で一気に充電ができます。
これを定電流充電と呼びます。
電池残存容量が回復してくると、それとともに電池電圧が上がり、一定の電圧に達すると電圧を維持して電流を下げてくる低電圧充電に移行します。
この部分が70％程度以上の容量の領域になるのでじわじわと多少時間をかけて充電することになります。
と書いても分かりにくいかもしれないので分かりやすく書きます。
バケツの中に水を一杯にするとします。
水は電気と考えてください。
一気にどっと水を入れようとすると、最後のほうでは水は飛び散ってこぼれたりします。
本当に100％一杯にするにははじめの方は水をどっと入れて、表面付近になるとチョロチョロと入れるほうが効率的です。
分かっていただけたでしょうか。
イメージとしては上に載せたグラフのように充電されます。
2005年10月28日
L2プロジェクト
L2（エルスクエア）プロジェクト。
産官学共同で推進しているプロジェクトです。
電力貯蔵用リチウムイオン電池を大量に使う異なる分野の企業や機関と、これを作る企業の10社及び機関が集まって、大量利用とそのための大量生産を行うためのプロジェクトです。
さらに、リチウムイオン電池セルの標準化を策定していく部分の研究については、文部科学省科学技術振興調整費の研究予算の下で行っています。
ELIICAに使われているような大型（大形）リチウムイオン電池セルは、クルマだけでなく様々な分野に応用可能です。
従来の鉛電池に比べて1/3の重量で同じだけの電力が貯められます。
なぜそんなにいい電池が普及してこないのかというと、問題は”価格”にあります。
-大量生産されないから価格が高い-
-価格が高いから需要がなかなか生まれない-
にわとりとたまごの世界です。
これを解決するためのプロジェクトがL2プロジェクトで、需要を作り出そうとしています。
携帯電話に使われているリチウムイオン電池は小形リチウムイオン電池で、携帯電話というキラーアプリケーションが出てきたことで価格が安くなったという経緯もあります。
ELIICAの実用化のためにも、電気自動車社会のためにも、L2プロジェクトは重要な役割を担っています。
2005年09月14日
リチウムイオン電池は究極の電池？
これはELIICAに搭載されいているリチウムイオン電池です。
”電池は使い切らないと長持ちしない”
”重いだけであまり電気が貯められない”
など、「電池」というものにあまり良いイメージを持っていない方もいるでしょうが、リチウムイオン電池はかなり究極の電池です。
専門的に言うと、1セルあたりの電圧が高くて・・・エネルギー密度が○○○Wh/kgで・・・などと色々良い特性があるのですが、上で触れたイメージに関しては既に払拭されています。
まず、リチウムイオン電池には、「メモリー効果」がありません。
充電して、途中まで使って充電してという場合や、フル充電になってないのに再び使って、、、ということをしても、電池本来の性能を維持する といったものです。
次に、リチウムイオン電池は軽くたくさん電気が貯められます。
携帯電話は昔、大きく重かった時代がありました。それが、いまや全てリチウムイオン電池になり軽く、小さくなりました。キャパシタと比べても同じ重量で蓄えられるエネルギーは圧倒的にリチウムイオン電池が勝っています。
ELIICAには約50kWhの電力が蓄電できます。
これは、一般家庭で4日分の電力消費量と同じです。
