KIRIU曰く、"日本電子は充電時間を大幅に短縮できる上に半永久的に使える高性能の蓄電装置を開発した (プレス・リリース、日経新聞の記事)。開発したのは「ナノゲート・キャパシタ」と呼ばれるコンデンサの一種で、エネルギー密度で従来比10倍以上となり、ニッケル水素電池を上回った。電気エネルギーを化学エネルギーに変換する必要がなく、瞬時に充・放電できる (携帯電話ならフル充電に1分以内！)。主構成要素が炭とアルミ箔であるため廃棄時の環境への影響も低い。
ちなみに10月2日の日電子 (6951) はストップ高。
参考: 岡村迪夫氏のサイトによるキャパシタ蓄電の説明。"
早く実用化を (スコア:4, 参考になる)
Re:早く実用化を (スコア:2, おもしろおかしい)
いらなくなることで電気代が大幅に下がるとしたら
・「こんばんは～、電気の配達に参りましたー」
とか、
・「今年も年越しに備え、スーパーで電気を買い貯める家族の姿がみられるようになりました。」
「これを見ると年越しって感じがしますね～。」
とか、
・「今日未明、世田谷区で、連続して電気ボックスが盗まれるという事件が起きました。」
なんて光景が見られるようになるんだろうか。
Re:早く実用化を (スコア:1)
ttp://picnic.to/~ohp/review/1998_08/miraisan.htm
Re:早く実用化を (スコア:1)
# なんか危ない。
(´д｀;)
Re:早く実用化を (スコア:1)
ノートパソコンは、
ニッカドからリチウムになって、あまり不便ではなくなりました。
それより、
パソコン用の無停電電源装置の鉛をこれに替えてもらえれば、
定年ごとの交換が要らなくなって、嬉しいです。
充電速度の向上は？ (スコア:1)
＞ニッカドからリチウムになって、あまり不便ではなくなりました。
そうかなぁ
充電速度の向上が著しいから出先のコンビニで充電って使い方とか考えたんですけど・・・
燃料電池の燃料を買う時間とあんまり変わらなかったら燃料電池危うし！
# 山や池などの行楽地では活躍です・・・・
Re:早く実用化を (スコア:1)
# C3だと今でも少々の瞬断ぐらいではびくともしませんが
昨日(10/2)のニュースステーション (スコア:3, 参考になる)
いちおう、使い道としては、
・一時に大電流を取り出せるので、電気自動車のスタートダッシュに使う。
(ハイブリッド車で同じ用途に使っているのがここでも既出してますね)
・充電スタンドの上に太陽電池を置いて、おっきなキャパシタを置いて電気をためておく。
・半永久的に使えるので、電池の廃棄問題が解決できる。
・鉛蓄電池よりも温度特性が良いので、僻地の電化に都合がいい。
・高性能になったので、家庭用の1日分の電気をためるのに小さめの冷蔵庫くらいの大きさのもので実現できる。
なんてことを言ってました。
作った方も「広く公開していろんな人に使ってほしい」なんて
ことをとりあえずは言ってましたが。
どの程度の話なのか検証はしてません。覚え書きと言うことで。
燃料電池自動車から電気自動車に？？ (スコア:2, 興味深い)
Re:燃料電池自動車から電気自動車に？？ (スコア:3, 参考になる)
一部ではこんな取り組みも行われているようです。
http://www2.saganet.ne.jp/farmer/metan.html
http://www.kajima.co.jp/news/press/200108/3c1to-j.htm
この場合はカーボンニュートラルなので新たな炭素の
生成(流出？)がないという点で、原油や天然ガスより有利なのだとか。
導入するには燃料電池がかなり高いし、発酵した後の発酵残渣が
問題らしい。未来は自宅で生産？(笑:そんな量ないって。
燃料電池を作っているのは、先日RDFの火災のあった時
名前がでてきた会社だとか。
原因究明・対策は当然だけど、めげずにがんばって欲しい。
エアカーは? (スコア:1)
# まだ実用段階ではないが。
(´д｀;)
Re:燃料電池自動車から電気自動車に？？ (スコア:1)
燃料としての水素の問題点には、その危険性ってのがあるわけで。
電気スタンドが蓄電する手段（の一つ）として交換不要でデカい電池、ってのは良さげかも。
……って、そんなに貯め込むのはムチャですか？(^^;)
そんなに速く充電できると言うことは。 (スコア:2, 興味深い)
究極の「つぎたし充電」をすることで、今までのバッテリーとは
かなり発想を変えられるんじゃないでしょうか。
電気自動車だったら信号待ちの間に充電するとか。
あんまり良い例じゃないのかもしれないけど。
一瞬脳裏をよぎった事 (スコア:1)
「つぎたし充電」と云う意味では「ゼンマイを巻くと使えるストロボ」とか「自動巻き機能の付いた電熱ライター」とか「持ち歩いてる限りは絶対に電池の切れないＰＤＡ」とか
＃ 爆言のち漏電中… ：D
Re:そんなに速く充電できると言うことは。 (スコア:1)
「つぎたし充電」に強いのが電気自動車には必要なのです。
回生ブレーキを積極的に、かつ有効に使えるようになりますからね。
自動車ってのは加速するのと同量に減速する場面があるわけで。
もし、減速するときに余剰になったエネルギーを次回の加速に
流用できるとしたら素晴らしいことになりそうな気がするでしょ？
極端な話、ニッカド電池だとこんな使い方したらすぐ寿命が
来そうです。でもキャパシタは充放電に強いので、こういう
使い方には適しているのです。
今までは、キャパシタはデカイくせして容量が少ないのが難点
だったのですが、今回の技術でその欠点がかなり改善されそう。
Re:そんなに速く充電できると言うことは。 (スコア:2, 興味深い)
モーターから回生できるエネルギーは50%ぐらいという話だったね。
インバータの制御モードを変更して電動機を発電させ、充電するシステムだったはず。
バッテリーと違い、化学反応のために持っていかれる分が減るから、
キャパシタを使えば、さらに効率を上げることは可能なんじゃなかろうか。
P.S
モーターのエネルギー変換効率は、
ネオジウムのような希土類磁石を使ったものなら、軽く80%以上は行く。
電気と回転運動の間のエネルギー変換効率をどちら側に変換しても仮に80%として、
ちょっと計算してみると、80%×80%=64%で、ロスは36%になる。
エネルギー回生で50%程度しか取り戻せないということは多分、
残りの14%ほどは充電と放電のサイクルの中で電池の内部抵抗や
化学反応といったもので、熱となって消えるのだろうね。
で、キャパシタならこの14%分のロスを改善できる可能性があるわけだ。
見た目にきわめて軽そうなだけに (スコア:2, 参考になる)
NiCd電池と同じ容量にするためには
どう少なく見積もっても２～３倍は体積が必要っぽい・・・
単に既存の電気二重層キャパシタを徹底的に軽量化しただけ？
とか疑ってかかっちゃ駄目ですかね。数値的にそんなこたないと思うけど。
体積エネルギー密度の公示は無いのかな～？
いなんず[いつでも前向きでイタい]
凄いかもしれませんね (スコア:1)
かなり期待してしまいます。
まずは身近なところでノートPCとデジカメから…(笑)
----
"吟"遊"人"---
ちょいと残念 (スコア:1)
そういう目的にはまだまだ Ni-MH の天下が続くんでしょうね。
Re:ちょいと残念 (スコア:1)
充放電の時間が短くて済むなら負荷の変動に強くてハイスピードな電源が実現できるわけで、音質には内部抵抗よりそっちの方が効いてくるのかな?
識者の意見求む。
Re:ちょいと残念 (スコア:1)
こちらの資料 [powersystems.co.jp]によれば「鉛蓄電池に較べておよそ一桁以上低い内部抵抗」とあるので、通常の電解コンデンサよりは内部抵抗は大きいでしょうけど、鉛蓄電池よりは低いと思われます。ニッケル水素とかに比べて、どうかは．．．．ぐぐったけどいい資料が見当たらず。
アマチュア無線技師 (スコア:1)
岡村迪夫氏のコールサインは JA1AAA のようです。
# "定本 OPアンプ回路の設計"は会社に置きっぱなしなので自戒を込めて ID
興味津々 (スコア:1)
そういう件が無いのは何でなのか疑問だったりします。
仕事で充放電電流が大きい電解コンデンサが欲しかったもので。
電子回路との組み合わせという点で，充電・放電のタイミングが分かっている部分でしか使えないのでしょうか？
そういう意味でやっぱり二次電池の置き換えなのかなと勝手に解釈してしまいました。
急速充放電用途には運動エネルギーに変えるフライホイールもあるんだけどそういうことには触れていませんね。
あとはキャパシタンスと充電時の電圧がどの程度まで上昇するのか気になります
でも興味あるからモノがあったらアレゲにいろいろ試したい
Re:興味津々 (スコア:2, 参考になる)
一般論として、この手の超大容量キャパシタは、いろんな事情から平滑用とかフィルタ用とかには使えません。あくまでも直流を充放電するためのもものです。
Re:興味津々 (スコア:2, 参考になる)
それに、高速充放電特性も電極の間に電解液を介しているから、
普通のコンデンサより内部抵抗が高くなって不利。
平滑用で使おうにも、内部抵抗が高いからレスポンスが悪く、
ゆっくり充・放電できる低い周波数範囲でしか効果が無い。
抵抗の分はエネルギーロスで発熱してくるし、
下手すりゃ耐圧低いからリップル電圧で絶縁破壊。
確かに「使えたもんじゃない」って結論に、なるでしょうな。
Re:興味津々 (スコア:1)
換えてもいいかもしれない）がやたら悪いのです。
蓄電池のように長周期で充放電するためにある、と割り切って
使うのがよろしいかと。
一般的に、コンパクトで大容量のコンデンサほど高周波特性を
はじめとして、理想コンデンサから逸脱してくると考えて
よいと思います。
最近のアルミ電解コンデンサって、コンパクトで大容量という
のも大切ではあるのですが、高クロックで大電流を要求する
ディジタル機器のために俊敏であることも必要だったりします。
Re:興味津々 (スコア:1)
以前、趣味のオーディオ用途に使えないかなぁと思っていろいろ調べた
ことがあるのですが、電気二重層って内部抵抗がやたら高いんですね。
こりゃ電池だと思って割り切って使わないといけないや、とがっくり
してしまい興味が失せたことを思い出しました。。
電気二重層コンデンサ (スコア:1)
まさしく電気二重層コンデンサなのですが。 (スコア:1)
２個の電極の間に電解液を満たすことによって、電解液と
炭素電極の境目に電気を蓄えるものです。
ですので、電極の表面積が大きければ大きいほど大容量の
コンデンサができます。
従来の電気二重層コンデンサは活性炭が多孔質で表面積が稼げる
ことを頼りにしていたのですが、ナノテクノロジを活用して
炭素電極の表面積を飛躍的に増やすというのが肝のようです。
Re:まさしく電気二重層コンデンサなのですが。 (スコア:2, 参考になる)
上に不愉快な言い方のコメントがありますが、日本電子のリリースだけ読んでも、この肝はわかりません。逆に、充放電時間が短いと書いてあって、これは、今までの電気二重層コンデンサーよりも時間をかけて充放電するという岡村氏の解説と一見矛盾しています。もちろん、コンデンサでなく二次電池との比較のつもりで書いてあるのでしょうが。この日本電子のリリースは、すでに蓄電用途に使える電気二重層コンデンサが多くのメーカーから出ていることをまったく書いていないので、完全な新発明と思わせる誇大宣伝気味です。それに惑わされました。
電流を小さくすれば損失が小さい、というのは少し式を書いたら理解できました。
充電電力 P = IV - I^2R, I=C*dV/dt
（Rは内部抵抗、Vはコンデンサの電圧）
として、時間で積分すると、
E=∫(IV-IR^2)dt = ∫(C*VdV/dt-RCI*dV/dt)dt
Iを一定とすると、E=CV(V/2-IR)
となるわけです。実に簡単。誰でもわかる簡単な理屈を実現する回路を考案し、ちゃんと製品化したのが、えらい、ということですな。
Re:電気二重層コンデンサ (スコア:5, 参考になる)
これは、従来のニッケル水素電池やリチウムイオン電池と比較した場合の話でしょう。
キャパシタの一般的な特性として、二次電池より充電時間が短いですから。
また、タレコミ文の岡村迪夫氏のサイトの説明を読む限りでは
件のキャパシタの内部抵抗は寧ろ大きくなっています。
内部抵抗を高くしてエネルギー密度を稼ぎつつ、
充電効率を電子回路の工夫でカバーしている・・・といったところでしょうか。
ニュースリリースもここのタレコミ文も「高性能キャパシタ」と銘打ってますが、
岡村氏のサイト [okamura-lab.com]にもあるように、ということなのでしょうね。
ちなみにECaSSが岡村研の研究成果なのに何故「日本電子が～」というニュースになっているのかと思ったらこういう事 [okamura-lab.com]なんですね。
もう少し”岡村研究所”の名前を前面に出してやって欲しいなあ・・・
# ついで。
# >会社概要・岡村研究所とは
# >2002年8月現在で研究員1名と財務担当とアシスタント各1名、顧問2名という世界最小規模を誇る研究機関です｡
# 12へぇ
Re:電気二重層コンデンサ (スコア:1)
うろ覚えですみませんが、大容量のキャパシターの充放電の制御回路は電流モードでの制御が必要ですと書いてあったので、キャパシターと制御回路の外からの見かけの抵抗は大きく見えます。
今回はその制御方式を見直してキャパシターの抵抗を小さくするような制御方法を発見したのでしょうか？
コージェネレーションシステムにこれを使えば、熱と電力両方を蓄積できるので家庭用にはいいのかもしれません。
Re:電気二重層コンデンサ (スコア:2, 参考になる)
1996年8月号 [cqpub.co.jp]の "InterGiga連動企画 ビデオ&フォト・レポート 新型電気エネルギ蓄積システム ECS" ですね。
InterGiga(付録CD)に応用例として電気アシスト自転車の動画が収められていたと思います。
Re:電気二重層コンデンサ (スコア:1)
#大手企業とのやりとりやその他の苦労はそれなりにおありでしょうが。
#ところで会社の庶務雑務はご自分でこなされているのだろうか。
Re:電気二重層コンデンサ (スコア:2, 興味深い)
ですが、日本電子のプレスリリースの一部を引用すると、
「日本電子におけるキャパシタの性能向上の研究・開発
日本電子は、電子回路技術確立後の最大の課題となったキャパシタのエネルギ－密度向上に焦点を当てて研究を推進し、この度、エネルギ－密度50～75Wh／kgの画期的なキャパシタ（ナノゲート・キャパシタ）の開発に成功しました。
このエネルギ－密度は、ニッケル－水素電池のエネルギ－密度60Wh／kgをしのぎ、大型リチウム－イオン電池のエネルギ－密度120Wh／kgに迫るものであり、キャパシタの最大の弱点を解決したものであります。なお、上記エネルギー密度は、擬似容量に基づくものではなく、非多孔性炭によるカーボン－カーボンの純粋な電気二重層キャパシタによるものであります。」
とかかれており、「ナノゲートキャパシタ」とは電気二重層コンデンサーの一種であることがわかります。まあ、この文中の50-75Wh/kgが60Wh/kgを「しのぎ」120Wh/kgに「迫る」という記述は稚拙な誇大表現で感心しませんが。
（それから、キャパシターとコンデンサーはまったく同じ物です。英米では前者で呼ぶのが今は普通、日本では後者で呼ぶほうが多い。）
国語の時間（英語？） (スコア:1)
習いました。英語を本格的に勉強するまでは知らなかったんですが、
なぜ濃縮させる意味の condense が名称に使われているのでしょうか？
キャパシターの方が機能的には名前として正しいと思うのですが、
なぜでしょう？教えてえらい人。
Re:国語の時間（英語？） (スコア:3, 参考になる)
ようなものだと考えられていたのでcondenserと呼ばれたものが、
1930年頃からは欧米でcapacitorという呼び名に変わったそうです。
#今月のトラ技より.
Re:国語の時間（英語？） (スコア:1)
Re:国語の時間（英語？） (スコア:1)
英語にはフランス語経由で入ってきたもののようです。
condenserの(電気での)解説は次のとおりでした。
An apparatus for accumulating or increasing the
intensity of an electric charge. (Cf. condense
v. 1 c.) (Now largely superseded by capacitor.)
単位面積あたりの電荷強度を蓄積あるいは増加させる、
ということのようで、そういう見かたからは、たしかに
condenseする装置なのでしょうね。
Re:バッテリーとの置き換え (スコア:2, 興味深い)
やっぱり最大の利点は充電・放電速度でしょうね. 実用例としてはハイブリッドディーゼル車 [jama.or.jp]がありますが, リンク先の記事によると, 通常の化学式バッテリーに比べてへたりにくいのも利点の様です. ですからモバイル機器などで不定期な充放電を繰り返す用途にも向いていると思います.
Re:バッテリーとの置き換え (スコア:1)
実際何処まで安くなるかは不明ですが。
rem コレ使った携帯電話出たら買いそうなのでID
Re:バッテリーとの置き換え (スコア:2, 興味深い)
既存の携帯電話のバッテリーで発売してくれても嬉しいです。
MSX-SRAMの内臓電池をキャパシタに変える改造を思い出しました。
あの時みたいに、自前の機器を改造する人達が続出するかな？
リチウム電池と置き換えられるように様々な形状が出てくれると面白いかも。
李 露星
Re:バッテリーとの置き換え (スコア:2, 参考になる)
二次電池をキャパシタに置き換え出来ないとあります。
回路自体をキャパシタ用に設計しなおす必要がある様です。
気になるのは、キャパシタ能力改善の半分以上？をを電子回路の改善によって、
もたらしているとの記述です。
この電子回路の改善も特許の様ですし、実際の製品を作る上で、
どの様な制約なり影響が出るかは、私は知りません。
# 会員サイトに登録すれば分かるのかな？
Re:バッテリーとの置き換え (スコア:1, 参考になる)
高圧・小電流で取り出してDC/DCして低圧大電流を得る？
岡村さんの本は昔読んだなあ。オペランプとかTTLとか。
80年代初期のインターフェース誌にTRS-80の記事をいろいろ書かれていましたね。
#ちょこっとしか原理を読んでいないのでAC
Re:バッテリーとの置き換え (スコア:3, 参考になる)
- キャパシタをいくつも直列に繋げて、満充電電圧を出力電圧よりもかなり高くする
- キャパシタの電圧は放電するにしたがって下がる(無理に定電圧出力させない)
- 出力は、降圧チョッパを使って取り出す
ことで効率をあげるとのことでした。あと、キャパシタの直列/並列接続切替えなども行うようです。なんちゃってプログラマ?
Re:バッテリーとの置き換え (スコア:1)
もちろんバッテリーパック内のコントローラごと作り直すのであればOKでしょうけどそうなるとコスト面でもはや受け入れられない可能性が…
無難な既存端末への適用としては、巷で売ってる乾電池を用いた緊急充電キット、アレの置き換えでしょうか。
つまり純粋に「ちょー長持ちな乾電池」として使う、という方向で(汗
とりあえずワタシとしてはデジQ24時間耐久選手権開催に向けた運動が水面下で着々と進行してるに違いないと確信するモノであります。
Re:バッテリーとの置き換え (スコア:1, すばらしい洞察)
少しは薄くなってくれるかもしれず、ちょっと期待。
Re:バッテリーとの置き換え (スコア:1)
よく考えたら、携帯電話って常に持ち歩くものなんですよね。
セイコーのキネティック(AGS)とかと組み合わせて、能動的な充電操作不要の携帯電話とかどうかな。
将来的にはSL-B500を上回るか (スコア:1)
G-FORTやSL-C750みたいな板バッテリーにする必要がありますが。
ただ、キャパシタ筐体の磁場がどの程度かなーってとこがシロート目に心配。
（SRAMとか・・・境界面をシールドする必要があるかどうか）
---- 何ぃ！ザシャー
Re:バッテリーとの置き換え (スコア:1)