電気自動車の常識を大きく変える全固体電池とは?

リチウムイオンバッテリーなどの液体を使用したものと全固体電池のバッテリーの違いは大きさに現れています。電解質はイオンを移動するだけの役割を持った物質であり、液体から固体に変化しても一定の体積内に蓄えられるエネルギー量が変化することはありません。しかし、リチウムイオンバッテリーに比べて全固体電池の大きさは小さくなっています。バッテリーの大きさを小さくできる秘訣は耐熱性の高さにあります。リチウムイオンバッテリーは可燃性の電解質を使用しているので温度の上昇に弱く、最悪の場合炎上や爆発するといった危険性があります。そのため、温度上昇を防ぐためにバッテリー内に冷却装置を設置する必要がありました。それに対して全固体電池は耐熱性に優れており、冷却装置を省くことができるためバッテリーを小型化することが可能となりました。

充電速度にも変化が

バッテリーを高速充電すると熱が発生しますがリチウムイオンバッテリーではその熱に弱く速度に限界がありました。しかし全固体電池は熱に対し高いポテンシャルを持っており、高速充電で発生する熱にも対応できます。また、電解液の分解に制限があり高電圧化に限界がありましたが、全固体電池ではその制限がなくなり高電圧化が可能になるので急速充電が可能となっています。

次世代バッテリーの全固体電池はどこで活躍するのか

次世代バッテリーの全固体電池は実用化目前と言われていますが実際に実用化されるのはいつ頃なのでしょうか。スマートフォンのGALAXYを販売しているSAMSUNGは直近1〜2年内に販売される次世代機に全固体バッテリーが搭載されると発言していたりと一般層に普及するのは目前となっています。では、自動車業界ではいつ頃実用化されるのでしょうか。

トヨタが2020年に全固体電池搭載のEVを実用化予定

https://www.toyo.co.jp/solution/car/column/detail/id=15675

トヨタは次世代バッテリーの全固体電池に期待をしており、創業時から電池の重要性を認識していると発言しています。またトヨタは電池メーカーであるとさえ考えられるほどこだわりを持って開発していると話しています。しかし量産には多くの課題が残っており、非常に難しい技術が求められます。ですがトヨタは積極的に試作電池を作り量産に向けてチャレンジしていくと発言しているので期待していきたいです。

全固体電池を搭載したデンドロビウムD-1

デンドロビウムD-1はオートモーティブから発売される初めての市販電気自動車です。デンドロビウムD-1の開発はイギリスで行われていてこの自動車には全固体電池が搭載されています。生産される予定の台数は数十台規模で限定生産に向けて生産予定であり、製造開始されるのは2019年とのことなので全固体電池が活躍する日は案外近いかもしれません。

全固体電池は実用化前の技術ですが実際に実用化されたら我々の生活が大きく変化するのは間違いありません。スマートフォンでは基盤を小型化しリチウムイオンバッテリーの容量を増やしています。電気自動車のバッテリーが小型化されれば渡航距離は大幅に長くなり、室内空間にゆとりが出ます。そんな全固体電池のポテンシャルに期待しています。


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コメント:
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