マクセルは2024年5月30日、全固体電池の電極技術を発展させ、作動上限温度を150℃に引き上げる技術の開発に成功したと発表した。
放電電圧が1.0Vに低下するまでのサイクル数を従来品と比べ約5倍に
同社が2023年6月に量産開始したセラミックパッケージ型全固体電池「PSB401010H」は従来のリチウムイオン電池では使用できなかった高い温度域で使用可能なことから好評を得ている。多岐にわたる分野で採用やサンプル評価がされる中で、これまでにPSB401010Hの放電上限温度である125℃を超える用途での使用要望が多数寄せられた。具体的には、医療向け滅菌工程や半導体製造工程、車載用途など、高温環境下で設備周辺の温度やその他の情報をセンシング／モニタリングすることが必要な分野から使用要望があった。
こうした要望を受け、マクセルでは、全固体電池の使用用途を拡大すべく耐熱特性向上の開発を進めてきた。その中で、全固体電池の劣化メカニズムを解析することで、正極活物質と固体電解質との界面での副反応が高温における劣化の主要因であることを発見した。
これを受けマクセルは、電極の材料や配合などの電極設計を大幅に見直すことで、150℃の高温下で充放電を繰り返すサイクル試験において、放電電圧が1.0Vに低下するまでのサイクル数をPSB401010Hとの比較で約5倍に向上させることに成功した。
この技術を応用した製品開発を進めることで、高温下による電池寿命減少で発生していた頻繁な電池交換工数の削減につなげられる。高温下でのセンシング／モニタリングも行えるため、より高精度な設備制御を実現でき、生産の歩留まりや品質の向上が期待される。
また、マクセルでは、長寿命、高耐熱、高出力、大容量といった機能を持ち、高性能で信頼性が高い全固体電池の開発を進めている。今後も、全固体電池のラインアップを充実させるとともに、無線給電やエナジーハーベスティングなどの技術と全固体電池を組み合わせたモジュール製品の検討も進める。
마크셀은 2024년 5월 30일, 전고체 전지의 전극 기술을 발전시켜, 작동 상한 온도를 150℃으로 끌어올리는 기술의 개발에 성공했다고 발표했다.
방전 전압이 1.0 V로 저하할 때까지의 사이클수를 종래품과 비교해 약 5배에
동사가 2023년 6월에 양산 개시한 세라믹 패키지형전고체 전지 「PSB401010H」는 종래의 리튬 이온 배터리에서는 사용할 수 없었다 높은 온도역으로 사용 가능한 일로부터 호평을 얻고 있다.다방면에 걸치는 분야에서 채용이나 샘플 평가가 되는 가운데, 지금까지 PSB401010H의 방전 상한 온도인 125℃를 넘는 용도로의 사용 요망이 다수 전해졌다.구체적으로는, 의료대상 멸균 공정이나 반도체 제조 공정, 차재 용도 등, 고온 환경하에서 설비 주변의 온도나 그 외의 정보를 센싱/모니터링 하는 것이 필요한 분야로부터 사용 요망이 있었다.
이러한 요망을 받아 마크셀에서는, 전고체 전지의 사용 용도를 확대할 수 있도록 내열 특성 향상의 개발을 진행시켜 왔다.그 중으로, 전고체 전지의 열화 메카니즘을 해석하는 것으로, 정극 활물질과 고체 전해질과의 계면으로의 부반응이 고온에 있어서의 열화의 주요인인 것을 발견했다.
이것을 접수 마크셀은, 전극의 재료나 배합등의 전극 설계를 큰폭으로 재검토하는 것으로, 150℃의 고온하에서 충방전을 반복하는 사이클 시험에 있고, 방전 전압이 1.0 V로 저하할 때까지의 사이클수를 PSB401010H라는 비교로 약 5배에 향상시키는 것에 성공했다.
이 기술을 응용한 제품 개발을 진행시키는 것으로, 고온하에 의한 전지 수명 감소로 발생하고 있던 빈번한 전지 교환 공정수의 삭감에 연결할 수 있다.고온하에서의 센싱/모니터링도 실시할 수 있기 위해, 보다 고정밀의 설비 제어를 실현할 수 있어 생산의 제품 비율이나 품질의 향상이 기대된다.
또, 마크셀에서는, 장수명, 고내열, 고출력, 대용량이라고 하는 기능을 가져, 고성능으로 신뢰성이 높은 전고체 전지의 개발을 진행시키고 있다.향후도, 전고체 전지의 라인 업을 충실시키는 것과 동시에, 무선급전이나 에나지하베스팅등의 기술과 전고체 전지를 조합한 모듈 제품의 검토도 진행한다.