パスワードを忘れた? アカウント作成
9899 story

東芝が1分で充電できるリチウムイオン電池を開発 97

ストーリー by yoosee
電池の革命 部門より

Anonymous Component曰く、"株式会社東芝が、 負極材料にナノ微粒子を採用し、1分間で電池容量の80%まで 急速充電が可能なリチウムイオン電池を開発した事をプレスリリースしており、PC Watch, CNet Japan, ITMedia 等多くのニューサイトがこれを伝えています。 新型電池は、リチウムイオン電池の負極にナノ微粒子を均一に固定する技術を新たに開発した事で製品化にこぎ着けたもの。特徴としては

  • 1分間で80%の充電と言う急速充電性能
  • 室温下で充放電を1000回繰り返した後の容量低下が僅か1%
  • マイナス40℃の低温環境でも80%の放電容量を維持
  • 45℃の高温環境で1000回充放電を繰り返した後の容量低下が5%
という非常に高性能なもののようです。試作品は、ラミネート型電池(厚さ3.8mm、高さ62mm、幅35mmサイズ、容量600mAh)ですが、高出力用途にも適用可能なため、電力・産業用途へも幅広い応用が期待されています。

なるべく早く搭載製品を、と願っている人はスラッシュドット読者にも多いのではないかと思いますが、気になる電池の製品化は2006年度中で、当初は電力・産業用途などへの応用に向けた製品になりそうです。電池残量を気にしなくてすむモバイル製品の登場が待たれます。"

この議論は賞味期限が切れたので、アーカイブ化されています。 新たにコメントを付けることはできません。
  • by virtual (15806) on 2005年03月31日 0時07分 (#716672)
    • 1分間で80%の充電と言う急速充電性能
    • 室温下で充放電を1000回繰り返した後の容量低下が僅か1%
    こう並べちゃうとちょっとミスリードじゃないかな。これらは同時には成立しないと思われます。
    1000回充放電を繰り返した時の充電条件は10C(6分で満充電)です。これは600mAhの電池なら6Aで0.1時間の充電ということです。
    それに対して、「1分間で80%充電」は600mAhの電池ならロスを無視して1分で0.8Cなので48C(=0.8*60)充電になります。ロスを考慮すると60C充電くらいになるでしょう。この時の充電電流は28.8Aないし36A程度になります。 必要な電圧になるようにセルを積み上げれば必要な充電電力が計算できます。 7.2Vのセルにしたら、300Wくらいの能力が必要ですね。これは充電器がやたら大きくなってちょっと実用的ではないかもしれません。また、この条件での容量劣化について言及されていないのが気になりますね。
    でもって、これを10C(6分)で充電することにすれば43.2W(=6Ax7.2V)となるのでノートPCのACアダプタくらいの規模の充電器で賄えますから実用的にはこのあたりで使うことになるのではないかと思います。
  • by Anonymous Coward on 2005年03月30日 20時43分 (#716552)
    これが製品化されれば、携帯(電話だけでなく)系電化製品の使い方が結構変わりそうですね。

    1分なら出先でちょっと充電、とかも可能ですし。

    となると、充電用のアダプターを統一規格にして欲しいかも。
    • by maison (26268) on 2005年03月30日 22時11分 (#716604)
      >充電用のアダプターを統一規格にして欲しいかも。

      かなり前から多数の人間が感じていると思われます。

      過去にどうしようも無くなり、
      人様の充電池からエレキギターの弦を経由して
      供給した事があります。

      あの時はどうしてあんなに頭が回ったのだろう…。

      #after9 は magic9

      親コメント
    • by G7 (3009) on 2005年03月31日 3時45分 (#716769)
      >充電用のアダプターを統一規格にして欲しいかも。

      俺の電話(ちなみに京ポン)の充電は、
      もっぱらUSBケーブルで行っています。
      ええ。「統一」されていますんで、凄く話が簡単です。

      ついでに言えば、100Vコンセントの電気をUSBに変換(?)するアダプタとか、
      乾電池(単3*4本)でUSBものに給電する箱とか、も有ります。
      #後者は愛用してます。なにせ京ポンでWebアクセスすると2時間も持たないんで…

      >1分なら出先でちょっと充電、とかも可能ですし。

      ところで「盗電」という嫌な単語が有りますが、
      これって1分で(十分な量の)盗電をできるようになる、
      というブラックな面もある技術なんですよね。
      1分で充電が終るなら、充電器からは、すさまじい電流が流れ込むことでしょう。
      親コメント
    • この電池があればコンビニの充電ステーションで即充電できるようになるので、
      充電用アダプターを持ち歩くは必要自体がなくなるのでは?
      --
      --- 駆り立てるのは納期と仕様変更。横たわるのはPGとSE。
      親コメント
    • 視点を逆に (スコア:1, 参考になる)

      by Anonymous Coward on 2005年03月31日 0時14分 (#716675)
      統一規格(EIAJ)のコネクタが付いているものを
      買うという手があります。

      Linuxザウルスとか、gigabeatとか、京セラのSL-400とか。
      デジカメで言えばミノルタのX50やフジのF450/550辺りも
      EIAJ#2 だったかも。
      親コメント
  • 本家記事 (スコア:2, 参考になる)

    by oddmake (1445) on 2005年03月30日 20時48分 (#716556) 日記
    Toshiba's One-Minute-Recharge Li-ion Batteries [slashdot.org]

    自動車のバッテリーへの応用が話題になるあたり、クルマ社会のアメリカらしいと感じました。
    --
    /.configure;oddmake;oddmake install
    • by ktxg7 (21705) on 2005年03月30日 22時01分 (#716596)
      この速さで充電できるなら電気自動車が一気に実用段階に入りますよ
      ガソリン入れるのと変わらない時間でいいのだから
      親コメント
      • >ガソリン入れるのと変わらない時間でいいのだから
        五分程度にまでなれば、自宅に充電設備が無くてもガソリンスタンドで入れれば良いわけですからね。
        架線ナシで駅に停車時に充電する(路面)電車とかも面白いと思うのですが。

        只、自宅で使うのは電源が耐えられないだろうから、バッファ用のバッテリーなりなんなりが必要かも。

        親コメント
    • by love-m4 (10412) on 2005年03月31日 8時50分 (#716805) 日記
      セグウェイや電動自転車も使い勝手が良くなりますね。
      電動ラジコン(カーとかプレーンとかヘリとか)も
      ロボットも!!
      親コメント
  • by Anonymous Coward on 2005年03月30日 21時06分 (#716566)
    一分で充電できるということは、それなりの電流が流れると思うのですが、充電用の電子回路部もそれなりの電流量に耐えるように設計しなくてはいけないわけで、そこらへんはどうなるんでしょうか。
    • by kapaer (9728) on 2005年03月30日 23時33分 (#716652)
      交換できるバッテリーパックを考えた場合、充電端子も問題になるでしょうね。
      半端な接触端子では燃えてしまうでしょうし、しっかりしたものにするとサイズが大きくなる。
      充電電圧を上げて、バッテリー内に降圧回路を入れても大きくなる。

      後、充電時の効率はどれくらいなんでしょうね?
      バッテリーが結構発熱すると思うんですけど。
      #試作品が薄型なのは、放熱のためもあると勘繰ってみる。
      親コメント
    • そうですよね。ノートPCなどのACアダプタは、フルパワーでCPUが動いて、
      同時にすっからかんのバッテリも充電できるような出力ワッテージを想定して
      設計することもあるから、瞬時に充電するためには、それだけでっかいACアダプタが
      必要になりそうな。
      親コメント
    • 一般的なコンセントの最大電力1500Wとして、
      10V出力150Aは原理的には可能ですね。

      デザインコンテストなどでは、1V100Aの
      スイッチングレギュレータの研究とかされていますし、
      一般のPC用電源でも500W容量で+5Vなどは
      普通に作ってます。

      要は需要があるかどうかです。
      今度のでそういう需要があるのなら、
      特化した電源が出てくるでしょうね。
      親コメント
      • >10V出力150Aは原理的には可能ですね。

        ラジコンだと…俺のばあい10年以上前の知識しかないんだけど(^^;、当時でも
        7.2Vで数百Aまで扱える"アンプ"は有りました。

        どっちかってーと、電気の供給元として何を使うか、が気になるなあ。
        あんまり凄いワット数が必要になるならば、
        それをコンセントから直接得ようとすると、
        家庭でブレーカーを落しかねない。

        もしかして、充電器に大容量キャパシタを仕込んでおいて、
        予め(時間をかけて)それをチャージしておいて、
        いざ充電のときにキャパシタに大電流を吐き出させるとか…
        本末転倒?
        親コメント
    • by saitoh (10803) on 2005年03月30日 23時18分 (#716643)
      内部を小さなセルの集合で構成しておいて、充電時には直列つなぎ、使用時には並列つなぎにするというのはどうでしょうか。

      200mAhのセルに1分で充電するのに6A。24個直列にして、90V-12Aで1分充電。6×4構成につなぎかえると、約14V1.2Ah. 12Aくらいだと電気ストーブ程度なので、普通の技術で何とかなるかと。

      ノートPCのバッテリだと、AV100V-15Aコンセントで1分では無理そうですね。

      親コメント
      • by G7 (3009) on 2005年03月31日 3時58分 (#716771)
        >内部を小さなセルの集合で構成しておいて、充電時には直列つなぎ、使用時には並列つなぎにするというのはどうでしょうか。

        あんまりそういう柔軟(^^;な運用をしちゃうと、
        セル間の「マッチング」が狂ってしまったりしないものなんでしょうか?

        こないだラジコン系の本(の表紙)を眺めてたら、
        電池のマッチング…マッチドバッテリ…の話のみの本(むっく?)が有ったんで
        驚きました。

        #ところで「マッチドする」ってのは和製英語だよなあ。
        #マッチドは過去分詞だべや。
        親コメント
  • でもよくデジタルスティルカメラを持っていくので、
    こんな二次電池が出るのはうれしい限りです。

    ところで、-40℃なようなところでは、液晶画面は、
    どのような状態になるのでしょうか?
    --
    −・・ ・   ・ −・−・ ・・・・ −−−
    手垢で汚れた少年漫画とソースの香りがいい感じ
    • by Anonymous Coward on 2005年03月31日 9時49分 (#716827)
      寒くなると応答速度がどんどん下がるので、
      やがて数秒で画面が切り替わる様な状態になります。
      -40℃とかで点灯させると、独特の画面の切り替わり方をして
      ちょっとサイケデリックです(笑)。

      どのぐらい特性が変わるかは、
      使用している液晶(パネルじゃなくてそのもの)の組成によります。
      テレビやPC用はあまり低温特性は重視されませんね。
      携帯機器用は寒冷地での屋外の使用を考えるので強めです。
      車載用や航空機用なんかは、
      特性改善では追いつかないので
      パネルにヒーターを仕込んでいますが。

      なお凍ってしまうといろいろとヤバいので、
      気温の範囲で凍ってしまうと言う事はまず無い様になっています。
      凍ってしまわなければ元に戻ります。

      ちなみに高温でも
      これ以上上がると液晶の特性を永久に失ってしまう温度があり、
      概ね百数十℃でアウトです。

      -------
      関係の人AC
      親コメント
    • by Anonymous Coward on 2005年03月30日 21時04分 (#716563)
      冬に北海道の屋外(-10度ぐらい)でノートPCを使おうとしたところ, 電源を入れても液晶が真っ暗なままだったことはあります。 その後室内では問題なく使えたので,寒さで液晶が反応しなかった様です。
      親コメント
  • あとは (スコア:1, 興味深い)

    by Anonymous Coward on 2005年03月30日 21時04分 (#716564)
    価格次第か。

    恩恵が大きいからふっかけられそうだ。
    • by alp (1425) on 2005年03月30日 21時15分 (#716570) ホームページ 日記
      価格って話ももちろんありますが、ちょっと実物で考えてみます。

      今手元にあるディジタルカメラ用の Li-ion 電池は 7.4V 1.5Ah ですので、これが新電池になって一分で充電するとすると、仮に効率 100% としても 1.5A x 60 = 90A 流し込まなければいけません。この特性だと、さすがに民生品ではとても使えない。中間的特性の電池に期待しますし、まずこの特性なら産業用途、ってのはおかしくはないかもしれません。

      #燃料電池のつなぎに使う高容量キャパシタ代わりにとても便利そう。

      親コメント
  • by naoto_tati (25766) on 2005年03月30日 21時18分 (#716572)
    曲の転送中に充電完了って感じになるんですかね?
    でもITmediaの記事 [itmedia.co.jp]を見ると
    モバイル向けでは無いようなのでちょっと残念な気がします

    もっとも実用的なのはこんな燃料電池の製品 [nec.co.jp]ですかね

    --
    どうせ常に海の上ですから...
    仕事に行くと携帯なんか意味ないですから...
  • by Anonymous Coward on 2005年03月30日 21時24分 (#716575)
    1分で80%充電ってことは、大電流を流して一気に充電ですよね。
    ってことは、充電時には大電力が必要ってことになります。

    試しに手元の携帯電話の電池を見てみた。
    3.8V 720mAh だから、約2.7Wh
    これを1分で80%充電するとすると、2.7×60×0.8で130W。
    けっこう食いますが許容範囲かな。(ロス分が更に追加されますが。)

    ノートパソコンの充電を1分で、とかは考えない方がよさそうですが(^^;
    手元のバッテリパックは、10.8V 4.4Ahなので約50Wh。
    単純計算したら 2280W と出ました(-_-;
    充電時には200A以上流れます。爆発しそうだ…。
    • Re:充電時の消費電力 (スコア:2, すばらしい洞察)

      by jtakao (16864) on 2005年03月30日 22時48分 (#716626)
      別に「1分で充電しなければならない」というわけではないから…
      パソコンでも、確かに1分とかは確かに考えない方がよさそうですが、例えば10分で充電…という程度でも魅力的です。ぜひモバイル用途に応用してほしいです。
      親コメント
    • by naoto_tati (25766) on 2005年03月30日 21時38分 (#716587)
      >ノートパソコンの充電を1分で、とかは考えない方がよさそうですが(^^;
      そうですね(^^;
      でも,新しい爆弾ができそうで怖いですね
      テロリストなんかに渡ったら...
      でも大容量外部電源が必要な爆弾はいらないか(^^;

      --
      どうせ常に海の上ですから...
      仕事に行くと携帯なんか意味ないですから...
      親コメント
      • by typer (9666) on 2005年03月30日 22時35分 (#716617) 日記
        ふと思ったんですけど、それだけ高電流で充電できるって事はそれだけ内部抵抗が低く高電流を取り出せるって事でもあるわけですよね。
        かなり危険な香が。
        親コメント
      • by G7 (3009) on 2005年03月31日 4時06分 (#716772)
        >でも,新しい爆弾ができそうで怖いですね
        >テロリストなんかに渡ったら...

        テロリストが使うかどうかはともかくとして、
        それくらいの大電流の「放電」のほうは
        よく行われている(というか起きちゃう)ものだったような気が。

        電池自体の内部抵抗さえ十分低ければ、
        あとは乱暴にいえば(というかミスすれば)
        両極をショートさせちゃうだけで、はい完成…でわないかと。

        で、あの手の電池ってたしか、
        結構ハイパワー&低抵抗ですよね?

        #昔のラジコンの「巻き線抵抗器」の上の
        #わずか5mmくらいの区間に、誤ってNiCdの両極を繋いでしまったことが有るのでG7
        #爆発はしませんでしたが、「あ!」とか思っている一瞬のうちに
        #赤あかと輝いて、焼失してしまいました。早かったなあ…

        そういや、NHKのアニメ「キャプテンフューチャー」で、
        原子力電池とやらの両極をショートさせて爆発させる、っていうのが出てきたっけ。
        親コメント
    • >充電時には大電力が必要ってことになります。

      直接充電させない使い方がいいかも知れませんね。
      バイクのスペアタンクみたいにというか、急速充電セルから通常の充電池にゆるやかに充電する感じで。

      低電力で充電時間はそのままとかって高感度充電池ってのは出ないかなぁ。そしたら太陽電池での急速充電が可能になるかなーと妄想するんですが。
      --
      ---- 何ぃ!ザシャー
      親コメント
    • 急速充電に要する大電流は結構悩ましい問題ですね。
      ちょっとオフトピですが以前話題にあがったキャパシタも同様で
      急速充電するための電源がキャパシタ本体の何十倍もの価格になる
      ことを聞かされました。(パワーシステムの岡村氏は以前より充電
      電源のコストダウンを説いて回っていたそうです)
      --
        田舎のLinux野郎
      親コメント
    • >充電時には200A以上流れます。爆発しそうだ…。

      今までの充電池の感覚だとそうだけど、今回の奴は何の問題もなく耐え切れる電池なんでは?

      将来バッテリーパック式電気自動車みたいなのが当たり前になって、予備のバッテリーパックを含めて3つ程度を使いいつもは自宅で充電するが、遠出するときはコンビニで急速充電出来るみたいな感じもありえるのかもしれん。
      親コメント
  • by oltio (3848) on 2005年03月30日 21時29分 (#716579) 日記
    「製品化にこぎつけた」とタレコミ文にはありますが、2006年中の製品化を目指している訳ですから、まだなんじゃないですか?
  • by Anonymous Coward on 2005年03月31日 0時39分 (#716689)
    既存のバッテリー利用機器の充電が早くなるのも嬉しいですが、
    それよりも、充電時間がネックになっていた分野へ展開しやすくなるというのも大きいでしょうね。

    具体的にひとつあげるなら、バッテリー式の電気自動車。
    しばらく前にガソリン車に負けない性能のエリーカという電気自動車が紹介されていましたが、
    そのとき思ったのが「充電に時間がかかりすぎる」ということでした。

    一度の充電で数百キロ走れると言っても、スタンドでの充電に数十分もかかるのでは不便ですし、
    スタンドを経営することを考えると、1台に数十分も居座られたのでは安価になりようもありません。
    家で乗らないときに充電するとしても、それでは家から遠く離れられません…帰りの電気も要りますから。
    電気自動車を展開していくことを考えると、充電に速さというのはすごく重要ですよね。

    電気自動車に限らず、こういった問題のある分野は他にもあるでしょうし、
    今までバッテリーが使われていなかった分野にも大きく展開されていくことになるかもしれません。
  • by Anonymous Coward on 2005年03月31日 1時18分 (#716715)
    「東芝、リチウムイオン」でググるとわかるのですが、
    リチウム電池事業終息 [toshiba.co.jp]なんですよね。

    どこで売り出すんだろう?

    こんな形で復活するとは思ってなかったAC
  • by Anonymous Coward on 2005年03月31日 14時14分 (#716950)
    仕事に追われていたせいで、ちょっと乗り遅れました(苦笑)
    既にあちこちで言及されていますが。
    600mAhということであれば、充電にしても放電にしても「600mAで一時間」という意味です。
    これを、80%まで1分と考えると、
     600mA×60分=36000
     36000×0.8=28800
    つまり、一分間28.8Aを供給出来る能力が必要となります。
    約30A供給するわけですが、電圧が一般的なリチウムイオンとして考えると3.7V程度必要でしょうから、ざっくりと計算すると単セルで120W必要ということになります。
    仮に120W供給可能なACアダプタがあるとして。
    アダプタ自身のロスがどの程度になるか想像してみると理解しやすいと思います。
    効率は単出力の一般的AC電源としては約75%も出せれば良いレベルと考えます。
    これ以上の効率を求めると、おそらくPC搭載用レベルの価格帯では大赤字になりますので…
    そして出力電力は120Wなので…
     120/0.7=171.4
    約170Wの入力が必要となります。
    差分は50Wあり、これがアダプタとしてのロス、つまり発熱量です。
    最低でも強制空冷なりの放熱措置が必要なレベルですね(苦笑)
    これだけでも一般的なPCなどへの使用が困難なのは見えてくると思いますが、更に付け加えるならば、30A必要だからといって、定格電流が30Aのケーブルやコネクタで良いはずがありません。
    定格としてはもっと大きな電流値であることが必要です。
    単セルでこの状態であり、実際にPC等で使用しているのは複数本使用している組セルと言うべき状態です。
    電圧レベルで3セル程度使うと考えると、電流を変えないとしても電力値として単純に3倍必要になります。
    当然、電池側にもAC側にも回路的に保護を入れる必要があります。
    その保護回路を考えるだけで、かなり大変となってしまうので、正直実用的ではありません。

    ちなみにEIAJ規格のジャックですが、基準は電圧区分でしかないので電流値がカバーできるとは限りませんし、同じ区分であっても受ける側の許容電圧範囲がそれよりも狭ければ他の装置のアダプタを挿した時点で内部の部品が壊れる可能性もあります。
    内部部品の許容電圧範囲は装置メーカにしか資料が存在しませんので一概に使用可能とは断言できません。
    この辺は、各メーカの設計基準や設計思想に基づくものですが。

    #仕事がその手の人なのでAC。
typodupeerror

アレゲは一日にしてならず -- アレゲ見習い

読み込み中...