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注3)BatScap没有公布已经量产的LMP的制造流程。不过,电解质使用的也是薄型聚合物薄膜。薄膜是由BatScap的母公司博洛雷的薄膜部门以卷对卷方式量产的。博洛雷的薄膜制造部门还生产和供货作为电容器绝缘膜使用的聚丙烯薄膜,在全球占有较高的份额。
电力中央研究所开发的全固体二次电池,电解质也采用大创公司开发的干聚合物薄膜。目标是最终以卷对卷方式制造(图5(b、c))。“聚合物薄膜拥有弹性和粘性,像保鲜膜一样。与电极的贴合性较高,粘合后不容易剥落”(电力中央研究所材料科学研究所功能材料领域高级研究员小林阳)。这种高贴合性还有利于降低(3)中提到的、与电极之间的界面电阻。
用加热器加热保持温度
不过,干聚合物电解质也存在课题。那就是固体电解质课题(3)中提到的另一点——锂离子的电导率低(图6(a))。与并不算太高的其他候补电解质材料相比要低近两位数,温度在20~30℃时的电导率约为10-5S/cm或更低,达不到实用标准。在50~80℃的环境下利用才勉强接近可以实用化的10-3S/cm。
图6:电解质有利有弊
(a)是NEDO于2013年汇总的电解液和电解质的离子导电率与温度的关系。图中是各材料的数值最高的例子。(b)是《日经电子》对各材料的特征进行的比较。硫化物类电解质虽然离子导电率高,但存在其他课题。
行驶中的EV可以利用充放电等产生的焦耳热等充分保持这一温度。问题在于长时间停车时。BatScap的LMP在停车时好像是利用电池组内部的加热器使电池温度保持在60~80℃的。由于加热器会消耗200W左右的电力,因此停车时需要一直连接充电器注4)。
注4)加热器的年耗电量推测约为900kWh,不过也取决于停车时间。900kWh相当于约6000km的行驶距离。计算依据是,Bluecar利用容量为30kWh的LMP在市区可行驶250km,在郊外可行驶150km,平均下来,30kWh的续航距离约为200km。如果年间行驶距离比6000km短,则停车时加热器消耗的电力要超过行驶所需的电力。
不过,是否需要加热器取决于用途。电力中央研究所开发的采用聚合物电解质的全固体二次电池在使用时也需要保持50~60℃的温度。但该研究所的小林表示,“我们设想的用途不是EV,而是面向家庭和电力运营商的蓄电池。每天可以相对比较缓慢地持续进行充放电,因此无需使用加热器”。
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