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60℃の条件下で約9,000サイクルまで長寿命化するバッテリで高温地域での電動化を促進
東京, 2023年4月18日 /PRNewswire/ -- 株式会社スリーダムアライアンス（以下、スリーダムアライアンス）は、当社独自のセパレータ「X-SEPA™」と耐高温電解液を用いることで、高温環境下での使用に適したリチウムイオン電池を開発しました。６０℃の高温環境下における充放電サイクル寿命試験では、通常の使用環境下の電池寿命と比較しても長寿命化が確認され、理論上、約9,000サイクルまで寿命が伸びると想定されます。
X-SEPA™は当社が８年間の研究を経て開発したセパレータです。同セパレータは、耐熱性の高いポリイミドを基材に三次元に均一配列された空孔を形成することで、電池の「長寿命性」に寄与することに加え、信頼性および耐熱性の向上やハイレートの充放電を実現した「3DOMセパレータ」をベースに、更なる耐久性の向上を図るため多層構造にしたものです。量産体制を整え、2023年2月より電池メーカーにサンプル提供を開始しました。
世界的に脱炭素化が進む中、高温地域を含む発展途上国では、電動モビリティのニーズが高まっています。しかし、高温環境下では、汎用の電解液が劣化する傾向にあり、電池の寿命が大幅に短くなるという問題があります。寿命が短いことで、製造、廃棄、コストの増加の一因となり、電動化普及に対する主要な阻害要因となっています。
スリーダムアライアンスは、高温地域の市場ニーズに応え、X-SEPA™と耐高温電解液の併用により、高温環境下での長寿命化を実現したリチウムイオン電池を開発しました。耐高温電解液は、高沸点かつ高粘度という特徴を持ち高温環境下での電解液の劣化が抑制されるという利点がある一方で、粘度が高いため汎用のポリプロピレン製セパレータに染み込ませにくく、リチウムイオン電池への使用は難しいとされていました。これに対し、X-SEPA™は多孔質構造であることとポリイミド素材がもつ有機電解液に対する高い濡れ性により、従来のポリオレフィン系セパレータでは不可能であった耐高温電解液を使用することが可能となります。
図 1 60℃の条件下での充放電サイクル寿命の比較評価
スリーダムアライアンスは、60℃の条件下でX-SEPA™と耐高温電解液を適用した電池と、汎用のセパレータと電解液を適用した電池の充放電サイクル寿命試験を行い、高温環境下での寿命と耐久性を比較評価しました。現在実施中の試験の中間結果では、X-SEPA™と耐高温電解液を採用した電池では、容量保持率が大幅に向上していることが確認されており、高温環境下でも通常の使用温度環境下のものと比べより長い寿命を実現していることが確認されました（図１）。
図２ X-SEPA™と耐高温電解液を適用した電池の充放電サイクル寿命の平方根を使った社内推定
また、X-SEPA™と耐高温電解液を適用した電池は、エンドオブライフを容量維持率60％と設定した場合、当社調べでは充放電サイクル寿命が理論値として約9,000サイクルまで伸びることが推定されました（図2)。今後も継続的に試験で検証し、その結果を発表していく予定です。
脱炭素化ソリューションを提供するシンガポール子会社noco-noco Pte. Ltd.（以下、noco-noco）は、X-SEPA™搭載電池をサービスとして提供する予定です。現在、今月発表した株式会社アセンブルポイントとのEVミニバスに関する提携をはじめ、東南アジアでの複数のプロジェクトを通じて、スリーダムアライアンスの電池技術をモビリティ用途に導入することを進めています。X-SEPA™を活用することで、高温地域でより高い性能とサステイナビリティを実現できるバッテリへのニーズに応え、東南アジアなどのターゲット市場で電動化を加速させることを目指します。
株式会社スリーダムアライアンスについて
2014年に設立された株式会社スリーダムアライアンスは、脱炭素化と生態系保全を促進する最先端技術やビジネスモデルの研究開発を通じて、環境問題の真の解決に取り組む日本のベンチャー企業です。
noco-noco Pte. Ltd.について
noco-noco Pte. Ltd.は、カーボンニュートラルな経済への世界的な転換を加速させる脱炭素ソリューションプロバイダーです。独自の多層セパレータX-SEPA™や、持続可能なモビリティサービス、革新的なエネルギー管理プラットフォームの提供を通じて、noco-nocoはクリーンで安価、かつ持続可能なエネルギーソリューションへのニーズに対応します。
※ noco-noco に関する重要事項情報および将来に関する記述については英語版プレスリリースをご確認ください。
【本件に関するお問い合わせ】
株式会社スリーダムアライアンス
グローバル広報
E-mail：pr@3dom.co.jp
