リチウムイオンキャパシタ（ＬＩＣ）で未来を創る【PR】

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(2022/3/14 00:00)

リチウムイオンキャパシタ角形セル

　武蔵エナジーソリューションズ（山梨県北杜市）は蓄電池の一種であるリチウムイオンキャパシタ（ＬＩＣ）の製造において１０年以上の実績を持つ。ＬＩＣは高出力で即時の充放電が可能なほか、熱暴走が発生しづらく劣化しにくい。同社はこうした利点を生かした用途開発に取り組んでいる。

　さらにユーザーニーズに応じたＬＩＣの最適化や、高容量化したバッテリーの開発を推進。ＬＩＣのパイオニアとして蓄電デバイス市場を切り開く。

　ＬＩＣはリチウムイオン電池（ＬＩＢ）と比べ容量は低いが、充放電の早さと熱暴走が発生しづらく安全性が高いのが魅力的な蓄電デバイスだ。正極材料に電気二重層キャパシター（ＥＤＬＣ）と同様の活性炭、負極材料はＬＩＢと同様の炭素で構成されている。同社は負極にプレドープというリチウムイオンを付加する技術を施し、高出力で高容量という特性を実現した。また寿命が長く、充放電を繰り返しても劣化しにくいため、管理コストの削減や環境負荷低減に役立つという。２０５０年のカーボンニュートラル（温室効果ガス排出量実質ゼロ）の実現に向けた省エネルギー化の取り組みが加速する中、同社はＬＩＣの拡販に力を入れる。

　　　　　　リチウムイオンキャパシタの構造

ＬＩＣの活躍の場

　同社はＬＩＣの強みが生きる市場を開拓し、果敢に展開している。その一つに有軌道無人搬送台車（ＲＧＶ）や無人搬送車（ＡＧＶ）向けの蓄電デバイスがある。一般的な工場で多く活用される鉛蓄電池は安価で大容量なのが強みだが、充電時間が長く寿命が短い。４８ボルトの鉛電池で寿命が２年、充電時間に４時間かかるという。それに対して同社のＬＩＣは８年と長寿命。充電回数が増えるが、急速充電によって１回５０秒ほどで充電が完了。充電時間や廃棄ロスを削減し、工場の生産性を向上する。

　自動車や公共交通機関でも同社のＬＩＣの活躍の場は広がっている。電車の屋根にＬＩＣを設置すれば電線が不要になり、景観が損なわれない。また駅に止まる度に即時充電できる。欧州やアジアで架線レスの路面電車の蓄電池の採用実績がある。

リチウムイオンキャパシタ搭載の架線レストラム

　また今後普及が進むとされる燃料電池車（ＦＣＶ）の補助電源としても期待できる。燃料電池はエネルギー回生ができず出力変動による負荷が大きいが、ＬＩＣの採用でそうした弱点を補える。減速時の回生エネルギーを蓄電し、走行開始加速時のアシストも行いエネルギー利用を効率化する。欧州ではレーシングカーの加速時の出力補助電源に同社のＬＩＣが採用されている。

　再生可能エネルギーも大きなターゲット市場の一つ。ＬＩＣによって自然エネルギー発電の負荷変動を抑えることで、電力需要の平準化を図れる。ランニングコストの低減に貢献する。

燃料電池レーシングカーに同社ＬＩＣが採用

今後の開発戦略

　同社はＬＩＣの強みをさらに高めるべく、高容量ＬＩＣの開発やＬＩＣの最適化に取り組んでいる。実用化すれば、電極材料をカスタマイズすることで耐久性や低温耐性といった任意の特性を強めることができる。ユーザーニーズに即した最適な蓄電池の提案が可能になる。

　さらにＬＩＣとＬＩＢを掛け合わせた「ハイブリッドバッテリー」の開発も進む。ＬＩＣの高温耐性や長寿命、高出力という特性を備えつつ、より高容量化が可能になる。東南アジアの電動スクーター向けバッテリーとして展開を目指す。電池の弱点と言われた高温環境でも長寿命な蓄電池で、需要拡大を狙う。

　３月１６―１８日、東京ビッグサイトで開かれる「国際スマートグリッドＥＸＰＯ」で技術を紹介する。さまざまな材料メーカーと接し、開発のタネを見つける考えだ。１８日１３時半から１５時に行われる専門技術セミナーでは、開発部の田口真氏が登壇し、「リチウムイオンキャパシタの現状と将来」と題して講演を予定している。

　また各日程の１３時からは、ブース内でＬＩＣ、ＨＬＩＤ、ＦＥＭＳのセミナーを予定している。セミナーの様子は武蔵精密工業、武蔵エナジーソリューションズ２社の公式ＹｏｕＴｕｂｅでも後日放映を予定している。