🔥【次世代電池の衝撃】大容量・高安全を実現！全樹脂電池が拓く蓄電池の未来とIoTへの可能性

リチウムイオン電池（LiB）がスマートフォンや電気自動車の普及を牽引してきましたが、その次を担う「次世代電池」の開発が今、大変活発です。そんな群雄割拠の分野に、新たな希望の星として注目を集めているのが「全樹脂電池」なのです。これはLiBの抱える大きな課題、特に安全性とコストの問題を根本から解決できる可能性を秘めた技術と言えるでしょう。

この革新的な電池は、慶應義塾大学の堀江英明特任教授らの開発グループが中核となり、立ち上げたベンチャー企業「APB」によって量産化が進められています。APBは2019年2月に、共同研究を行ってきた化学メーカーの三洋化成工業の子会社となり、2022年の販売開始を目指して、着々と体制を構築している段階です。この新しい電池が、大型蓄電池の普及を大きく後押しすると期待されています。

全樹脂電池の最大の特徴、それは何と言ってもその圧倒的な安全性です。黒くて薄いシート状の電池にハサミで切り込みを入れたり、ドリルで穴を開けて損傷を与えたりしても、ほとんど温度が上昇しないという驚くべき実験結果が示されています。通常、LiBでは損傷箇所に大電流が集中することで温度が急上昇し、発火に至る危険性があります。しかし、堀江特任教授は「原理的に安全で、どんな損傷でも発火することはない」と断言されており、その自信のほどが伺えるでしょう。

この高い安全性の秘密は、その名の通り、電池のほぼ全ての素材を樹脂で構成している点にあります。正極材や負極材といった、電力を貯めたり放出したりする部分の材料は、希少金属を含む粉末を樹脂でコーティングして塗布されます。さらに、電池内部で発生した電気を外部に集める役割を持つ「集電体」にも樹脂が用いられ、正極と負極の外側にそれぞれ塗布される構造になっています。

全樹脂電池はこれらの層を何枚も積み重ねて作られます。電気が流れる方向（電流）が積層面に対して垂直になるため、金属のような抵抗の少ない素材ではなく、抵抗の大きい樹脂を素材として使用できることが安全性を高める要因となっています。また、シート状で加工が容易であるため、製造コストを抑えられ、安価に提供できるというメリットも兼ね備えているのです。

さらに、全樹脂電池は出力においても現在のLiBに匹敵するか、あるいはそれ以上の性能を発揮し始めています。現在のLiBの約2倍近いエネルギー密度を達成しており、性能面でも遜色ないレベルに達していると言えるでしょう。この安全かつ高性能な電池が、まず狙うのは定置用の大型蓄電池の分野です。

近年、電力会社などが太陽光や風力といった再生可能エネルギーの安定供給のために、大規模な蓄電システムを導入する動きが加速しています。また、災害時の備えや電力の効率利用の観点から、一般家庭向けの蓄電池の需要も高まることが予想されます。こうした大型蓄電池の分野では、従来からLiBが使われ始めていますが、可燃性の電解液（電解質）を使用しているため、一度発火すると延焼の危険があり、安全性に大きな課題を残していました。実際に、韓国では定置用LiBの発火事故が相次いで発生しており、蓄電池には何よりも高い安全性の確保が求められているのです。

次世代電池の分野では、燃えやすい電解質をすべて固体で作る「全固体電池」も大きな注目を集めています。しかし、硫化物などの危険物を使うタイプでは安全性が限定的であったり、大型化や量産体制の構築にまだ時間を要すると見られています。その点、全樹脂電池は、極めて高い安全性を実現しつつ、2022年という比較的近い将来の販売を目指しているため、次世代の蓄電池の本命となる可能性を強く感じています。

また、全樹脂電池は小さく切ったり、曲げたりしても使えるというユニークな特性も持っています。堀江特任教授は、将来的にはあらゆるモノがインターネットにつながる「IoT（Internet of Things）」端末や、身体に装着して使う「ウェアラブル端末」といった、柔軟性や小型化が求められる分野での応用も視野に入れているようです。高性能・高安全という強みを活かし、適切な用途を選択して一歩抜け出すことが、この群雄割拠の次世代電池開発競争において、成功の鍵になるのではないでしょうか。