日本電池巨頭Maxell(小麥克賽爾)公司開發出了一種圓柱形全固態電池。電池容量爲200mAh(毫安時),爲傳統陶瓷封裝型電池(方形)的25倍,同時還具有高耐熱性、壽命長和耐衝擊等特點,可用於主電源。該公司計劃於2024年1月開始樣品發貨,以瞭解在惡劣環境下使用該電池的潛在需求。
最大的特點是即使在高溫等惡劣環境下也能長時間使用
全固態電池是將鋰離子電池的液態電解質置換爲固體而成的,作爲下一代電池的主流備受關注。由於可以大幅提高電動車(EV)的續航里程,各汽車公司也在推動全固態電池的研發,但Maxell提出了研發針對汽車以外的產品方針。
Maxell採用一種易於提高容量的「硫化物基」材料。首先在2019年開發出了硬幣形狀,隨後於2021年開發出方形產品。方形產品於2023年6月實施量產。
全固態電池的關鍵在於如何提高密封性。因此,方形產品採用陶瓷作爲容器。但問題在於難以大型化。並且,其用途僅限於臂式機器人的位置記憶等輔助應用,無法滿足對更高容量的需求。
儘管智慧型手機中也使用了層疊型電池,並能輕鬆提高其容量,但無法滿足衝擊抗力要求。在此背景之下,該公司開始推進圓柱形電池的研究。
除了材料技術方面的優勢外,該公司還活用了在微型電池(水銀電池)開發中積累的電極和封裝技術。開發了與傳統產品具有同等氣密性的不鏽鋼容器,並改進了電極結構以實施高密度填充。還透過在側面加入凹槽等,使其更耐衝擊。
本次開發的「PSB23280」直徑約23毫米,高約27毫米。可根據客戶公司的要求調整尺寸和功率。
透過大幅提高容量,可作爲主電源使用,從而擴大了用途。適用於環境溫度較高或無法頻繁更換的惡劣環境。例如,用於監測工廠設備、基礎設施、輪胎等狀況的感測器的電流源。
該公司新事業統括本部業務開發部部長山田將之表示:「(由於環境惡劣)放棄使用電池的客戶開始關注起全固態電池的可能性。」
Maxell的目標是在2030年度實施全固態電池整體銷售額達到300億日元。公司於2023年11月宣佈被尼康(Nikon)的工業機械用感測器採用,訂單隨之不斷擴大。目前的課題在於「海外知名度」(山田先生)。由於海外擁有衆多如資源開採和海洋環境等易於利用全固態電池特徵的工業現場,擴大海外銷售將成爲實施全面增長的關鍵。
日文:福島悠太、《日經產業新聞》、2023/12/13
中文:JST客觀日本編輯部