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日本ガイシ、亜鉛二次電池を開発-デンドライトを物理的に遮断、ショート問題解決

日刊工業新聞
日本ガイシ、亜鉛二次電池を開発-デンドライトを物理的に遮断、ショート問題解決

Nihon-gaishi_Zn_battery_image.jpg

日本ガイシはリチウムイオン二次電池などよりも小型化が容易で低コストな
「亜鉛二次電池」を開発したと報じられています。


電池の正・負極を隔てるセラミックス製のセパレーターを新たに開発し、ショートを引き起こす「短絡問題」などから
実現することが難しかったニッケルと亜鉛による二次電池の実用化に成功したとしています。
同社は大容量蓄電池のナトリウム硫黄(NAS)電池や燃料電池なども手がけており、
蓄電池メーカーとしての存在感を高めつつあります。

亜鉛二次電池は正極にニッケル、負極に亜鉛を使う二次電池です。
ニッケルと亜鉛による電池の原理自体は「約70年前から知られていた」(酒井均日本ガイシ執行役員)としていますが、
これまでは亜鉛の持っているある特性が壁となり、使い切りの一次電池にしか採用されていませんでした。

その特性とは「デンドライト」(樹状析出)と呼ばれる亜鉛の成長です。
亜鉛などの金属は、充電すると樹氷のような形状に成長し、セパレーターを貫通して正極側まで突き出ます。
このため充電するとショートし、使えなくなる課題がありました。
同社の開発したセラミックス製のセパレーターは、正極側からの水酸化物イオンは通しつつ、
負極側からのデンドライトは物理的に遮断することで、短絡問題が起きず、ニッケルと亜鉛の電池を
充電可能な二次電池にすることに成功したとの事。

体積1リットル当たりのエネルギー密度は200ワット時と大型のリチウムイオン二次電池と同等以上を確保しています。
電解液には水溶性の液体を使用するため、可燃性の液体を使うリチウムイオン二次電池より安全性が高いとの事。
リチウムでは複雑になっている制御回路が簡素になるため、同等の容量であれば2-3割の小型化が可能としています。
さらには負極が亜鉛のためニッケル水素二次電池などよりも価格を抑えられるとみているそうです。

今後は耐久性や大型モジュール化などの社内試験を進めるとの事。
主に容量数キロ―数百キロワット時のサイズを想定し、現在はリチウムイオン二次電池が広まりつつある
中・小型電池の市場獲得をもくろむとの事。製品化は17年度を計画しています。


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