2013年1月22日火曜日

リチウムイオン電池、寿命4倍、蓄電量維持――ダイソー、接着剤を開発。


 ダイソーはリチウムイオン電池の寿命を4倍以上に延ばす電極用接着剤を開発した。電気を生み出したり導電性を保ったりする物質を電極に付着させる接着剤は酸化などの影響で力が弱まる。同社が独自開発したアクリル系樹脂は酸化に強く、充放電を繰り返しても電池の容量が落ちにくくなる。2014年をメドに販売を始め、エコカーや大型蓄電池向けの需要を開拓する。
 リチウムイオン電池は、リチウムイオンが正極と負極の間を移動することで電池の機能を発揮する。両電極には電気を生み出す「活物質」や電子を通すカーボンなどの「導電助剤」を「バインダー」と呼ぶ接着剤で電極に付着させる。活物質が電極から落ちにくくすることが電池の延命につながる。

 ダイソーは分子構造を工夫して新しい樹脂を開発した。セ氏60度の高温下で、それぞれ1時間かけて充電と放電を繰り返す試験では、従来のバインダーが116サイクルで容量維持率が10%落ちてしまうのに対し、新開発の樹脂は468サイクルまで延ばせたという。

 バインダーは発電時に酸化・還元反応にさらされるため、高い接着力が必要になる。特に酸化反応の起こる正極で、はがれやすく、これまでは分子構造の強固なポリフッ化ビニリデン(PVDF)を使った溶液が利用されてきた。

 PVDFを使ったバインダーは有機溶剤を媒体にするため、生産には防爆設備などが必要になり、生産コストが高くつく。ダイソーが開発したバインダーは、乳化重合という方法で水の中でアクリル系樹脂を合成する。安全かつコストを抑えて生産できるという。価格はPVDFを使ったバインダーと同水準になるとしている。

 富士経済(東京・中央)によると正極用バインダーの世界市場は16年に10年比3倍超の259億円に拡大する見通し。PVDFの最大手はクレハで、世界市場の7割を握る。ダイソーは電池メーカーなどと組み、エコカーや企業、家庭用大型蓄電池向けの新たな需要を開拓、20%程度のシェア獲得を目指す。

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