技術セミナー・研修・出版・書籍・通信教育・eラーニング・講師派遣の テックセミナー ジェーピー
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本レポートは、リチウムイオン電池における、原材料、設計・評価技術、製造工程、コスト、さらには新たな開発動向と諸課題に関して、2016年時点の集大成として以下のポイントをまとめた。
現在の電池 (セル) 製造プロセスは、1990年代初頭にSONY 株式会社 が創出した内容と、ほとんど変わっていない。電極構造が複雑で、使用される原材料の種類も多く、製造工程は長い。特に電極板を製造する湿式塗工・ 乾燥工程はブレークスルー的な進歩が全く見られない。
電池コストは20,000円/kWhを分岐点として、さらなる拡大のためには10,000円/kWh以下のレベルが求められている。2016年はEVなど大型用途の市場が急拡大しつつあるが、コストダウンのためには製造工程の合理化・統合と、化学系原材料の安定供給が急務である。
安全性の担保は、原材料、セル設計と試験規格の総合的なアクションであるが、「試験あって安全なし」の状況がかなり続いた。有機電解液系の原理的な問題解決が見えてこないなか、製造欠陥の排除などで信頼性を維持している状況である。
髙容量の正負極材の開発は、EVの走行距離の400kmレベルへのステップであるが、安全性も含めた実用系では、高性能材ほど使い難い一面がある。ポスト・リチウムイオンや700km走行の燃料電池車 (FCV) との競合で、生き残れるリチウムイオン電池を確立することが日本メーカーの技術課題であろう。
本書にはかなり技術ノウハウ的な内容も含まれる。リチウムイオン電池の生産がグローバル化し、創始者のSONY 株式会社 が事業自体から撤退 (2016/07) した現在、これまでの技術を一旦開放し、組み直しがあってしかるべきとの問題意識でまとめた。
本レポートの記述には二次電池工学的な解説も多く含まれている。リチウムイオン電池は化学電池として、異業種の連系で成り立っているため、業種間の技術情報の共有との意味で、解説的な内容をも含めた。ここでまとめた内容が、リチウムイオン電池の製造工程とコストを巡る課題の理解と改善に何らかのお役にたてれば幸いである。
調査・執筆 菅原秀一
企画・編集 シーエムシー・リサーチ
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