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電力

太陽誘電、2021年度中に全固体電池を量産開始 37

ストーリー by hylom
見た目は完全にチップコンデンサ 部門より
あるAnonymous Coward曰く、

太陽誘電が、固体の電解質を採用する全固体リチウムイオン二次電池(全固体電池)を開発した。2020年度中にもサンプル出荷を始め、2021年度中に量産を開始する予定(EE Times Japan太陽誘電の発表)。

同社は積層セラミックコンデンサの製造も行っており、この技術を活用しているという。この電池で使われる酸化物系固体電解質セラミックスは大気中の水分や二酸化炭素とはほとんど反応せず、燃えることもないとのこと。表面実装コンデンサのような形状で、サイズは4.5×3.2×3.2mm(いわゆる4532サイズ)や1.0×0.5×0.5mm(1005サイズ)が中心となるという。

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  • はんだ付けもリフロー炉をそのまま使えるのか。

    • by Anonymous Coward

      ちっちゃいねぇ。
      全固体電池と言ったらトヨタがEV用の研究してるのとかを想定してたからこれは驚き。

      • by Anonymous Coward

        サイズだけ明記されてて電池としてのスペックが何も書かれていないのが解せぬ。

        • リンク先の「開発した全固体電池と従来のリチウムイオン二次電池が狙う領域のイメージ」図によれば容量10^-3 ~ 10^2[mAh]、つまり 0.001 ~ 100mAh程度で、この領域でカスタマイズに応じるということでしょう。先に出ている村田製作所のものでは定格電圧が3.8Vとなっているので概ね従来リチウムイオン(3.7V)の容量表記と比較可能かと思います。

          最初はBluetoothヘッドセットとか電子タグの類ですかね。AppleのPencilが38.8mAh、AirPodsが93mAhだそうで、今はどちらも棒状の部分に電気ウキ用の筐体を流用した棒状の電池を納めているはず。これがチップ形状になれば軸部分が不要になるでしょう。コイン型リチウムイオン電池にはもちろんLR41みたいなコイン型もありますが、チップコン形状になれば地味に2セル4セル構成を取って防水コーティングなどもしやすくなるのもメリットだったりするのかもしれません。

          親コメント
          • by Anonymous Coward

            どこかの展示会で説明受けた際には、まずはスーパーキャパシタとか大型MLCCの置き換えって言ってました。
            電荷量で短時間電源として機能するようなもの。

            リチウムイオン電池を置き換えられるかどうかは、コスト次第じゃないかな。
            MLCCと同じ製造工程だと、大型の物は非常に高コストで辛いと思う。

          • by Anonymous Coward

            容量以外にも大事なのが、電池寿命(繰り返し充放電回数)と供給最大電流量だな。

            全個体電池は現在いろいろなところが実用化に向けて鋭意R&D中だが、
            概して前者に関しては現行のリチウムイオン電池より優秀、
            後者に関してはまだまだ現行の電池を置き換えられるレベルには達していないという感じ。

            誘電のこれは、そこのところの具体的な数字はどれほどのものなんだろう。

            • by Anonymous Coward

              最大電流は最悪電池の数を増やせば済むけど(コストと実装スペースは増えるけどね)、寿命については尽きたら交換する以外に対応する方法がないので、人里離れた地帯に設置、マザーボードにハンダ付する、などの部品交換が高くついたり現実的でなかったりする用途には固体の方が適しているのかもしれない。

              • by Anonymous Coward

                寿命だって、「最悪電池の数を増やせば済む」事柄なんだよ。(コストと実装スペースは増えるけどね)
                使用電力量がおおよそ決まっているなら、電池の数を増やしてトータルの充電容量を大きくすれば、
                充放電の繰り返し回数を減らすことができるんだから、個々の電池の劣化の進行も低く抑えることができる。

              • by Anonymous Coward

                まあそれも書きながら考えていたんだけど、最大電流はセルの数にほぼ正比例する一方で耐久性の向上はより緩やかなので、どっちがより重要かというと耐久性の方かな、と思ってああ書きました。舌足らずなコメントでごめん。

        • by Anonymous Coward

          プレスリリースのpdfの2ページ目のグラフだと、同じサイズの従来のMLCC(積層セラミックコンデンサー)のざっくり1000倍の容量にみえる。
          最終的には量産歩留りといった要素との兼ね合いで設計パラメータが決定するのだろう。

          • by Anonymous Coward

            > プレスリリースのpdfの2ページ目のグラフだと、

            世の中の嘘グラフに慣れ過ぎて、あれを見たまんまに読み取って良いモノなのか首を傾げてる。
            マスコミじゃないからそこまで疑うのはおかしい? いやでもソフトバンクは…

      • by Anonymous Coward

        >全固体電池と言ったらトヨタがEV用の研究してる
        リチウムイオン電池は当初、個体で研究されていたけど、なかなか性能が上がらなかったそうな。そのうちゲルを使ったものをソニーが開発して高性能なものができたから、みんなそっちに流れていったそうな。ゲルや液体を使ったものなら電極との接触面積を大きくできるけど、個体の場合はそうはうまくいかない、それは現在もそう変わっていない、トヨタよ与田話をするんじゃねぇ、ってな話を ここ [evsmart.net]にあったけど、さて今後どう転ぶのか。

        • by Anonymous Coward on 2019年12月18日 18時29分 (#3733441)

          読んだ。悪いけど昔の知識をアップデートせずに現在の研究をけなしている老人の寝言にしか聞こえませんな。

          そもそも全固体のメリットはパフォーマンスではなく、セパレータが不要であり材料を少なく出来る、デンドライトが成長出来ないのでショートしにくい、電解液漏れによる発火が起こらない、などとコスト・安全が改善すること。どちらも自動車には非常に重要な話。そこらへんを完全に無視して全固体にいいことはない、などと批判するのは何か全固体に個人的な偏見を持っているとしか思えない。

          親コメント
          • by Anonymous Coward

            というか思いっきりポジショントークだな、って思えた。
            昔駄目だから今も駄目、とかそんな単純なもんじゃないでしょうにねぇ。

            • by Anonymous Coward

              乗っけてるサイトも、インタビュー受けてる人もテスラ狂ですもんね
              経歴的には、ほんとの専門家なんですけど、まずトヨタを批判したいというのが先に立ってますね
              もちょっと技術的な話を多めにお願いしたかった

            • by Anonymous Coward

              但し「Windowsは640KBで十分」は何度笑い話にしても良い。

        • by Anonymous Coward

          何で二度も「個体」と書いて誤字に気が付かないのか

        • by Anonymous Coward

          今回のストーリーのように、MLCC同様の構造で、薄膜積層構造によって接触面積を稼ぐのは与太話じゃないよ。
          高コストだからリチウムイオン電池すべてを置き換える物じゃないけど、全個体電池が全てダメという話でもない。

      • by Anonymous Coward

        自分で書いて居る様にトヨタなんかが研究しているEV用と異なり、コイツは基板用だな。
        元々コッチの製品の方が早いって話は合ったよ。

  • by Anonymous Coward on 2019年12月18日 15時46分 (#3733330)

    MLCCサイズということは容量も小さなものに限定されそうだけど、用途はソーラー腕時計のバックアップ電池とかかな。
    スマートウォッチを動かせるほどの容量があればいいけど。

    • by Anonymous Coward

      当面は省電力のウェアラブル機器向けな感じですかね。本出荷は再来年みたいだけど。
      一般消費者向けの商品ならコストに厳しいので価格が下がるのも早いかもしれないですね。
      他のメーカーも開発してるみたいなので、切磋琢磨して良いものを作ってもらいたいです。

    • by Anonymous Coward

      システムをシャットダウンさせる間の電源として重宝しそう。
      これがあれば、電源ケーブルを抜かれてもデータを不揮発メモリに書き込む時間が稼げる。

    • by Anonymous Coward

      大きさにもよるけど1005で2.3Vで1mAh以下か。

  • by Anonymous Coward on 2019年12月18日 16時36分 (#3733362)

    これで今以上に航空便で電子製品を送るハードルが増えた

    #電池は送れません

  • by Anonymous Coward on 2019年12月18日 17時39分 (#3733412)

    いわゆる太陽電池である。

    • by Anonymous Coward

      これをドライブに入れて焼くんだろ?

    • by Anonymous Coward

      ナイスですねぇ

    • by Anonymous Coward

      これで光り輝く太陽電池の01ボディが実現できる。

      • by Anonymous Coward

        その弟は原子力電池駆動だったかと。

  • by Anonymous Coward on 2019年12月19日 12時45分 (#3733869)

    なんか既視感あったんですが、これでした。 (2018/12)

    > all-solid-state battery using high electrochemical potential cathode material "lithium cobalt pyrophosphate (Li2CoP2O7)" which was jointly developed with Fujitsu Laboratories Ltd. February 2017.
    こっちは富士通と開発してるようですね。

    • by Anonymous Coward

      富士通w

      • by Anonymous Coward

        FDKって電池開発の老舗だろうに、どこに草を生やす理由があるんだろうか?

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