日本発のペロブスカイト太陽電池をはじめ、全固体電池、半固体電池、リチウム金属電池、ナトリウムイオン電池、バイポーラ型電池、レドックス・フロー電池など、世界各国で開発競争が激化しているリチウムイオン電池の次にくる「次世代電池」について図解します。
第1章 化学電池の原理と仕組み
1-1 電流は電子の流れ
1-2 酸化・還元とは
1-3 金属の溶解と電子移動
1-4 金属の溶解とエネルギー:イオン化傾向
1-5 最初の化学電池(ボルタ電池)の原理と仕組み
1-6 改良された化学電池(ダニエル電池)の原理と仕組み
第2章 進んだ化学電池の原理と仕組み
2-1 乾電池の原理と仕組み
2-2 燃料電池
2-3 原子力電池
2-4 イオン濃淡電池(生体発電)
2-5 初期全固体電池(ペースメーカー用電池)
2-6 ボタン電池
第3章 二次電池の原理と仕組み
3-1 一次電池と二次電池
3-2 鉛蓄電池
3-3 ニッケル・カドミウム蓄電池
3-4 ニッケル水素二次電池
3-5 リチウム金属二次電池
第4章 リチウムイオン二次電池
4-1 リチウムイオン二次電池の原理と仕組み
4-2 リチウムイオン二次電池の材料
4-3 リチウムイオン二次電池の発火問題
4-4 二次電池の性能の比較
4-5 二次電池になれる電池・なれない電池
第5章 全固体電池
5-1 全固体電池開発の歴史
5-2 全個体電池の原理と仕組み
5-3 全固体電池の形式による分類
5-4 固体電解質の種類による分類
5-5 全個体電池の長所と短所
5-6 全固体電池の用途
第6章 半固体電池
6-1 半固体電池とは
6-2 半固体電池の種類
6-3 リチウムイオン二次電池の半固体化
6-4 半固体電池の長所と短所
第7章 太陽電池の原理と仕組み
7-1 光とは
7-2 太陽電池とは
7-3 半導体とシリコンの電子状態
7-4 p型半導体とn型半導体
7-5 pn接合の電気状態
7-6 シリコン太陽電池の起電機構
7-7 シリコン太陽電池の問題点
第8章 次世代型太陽電池
8-1 多接合型太陽電池:タンデム型太陽電池
8-2 化合物半導体太陽電池
8-3 量子ドット太陽電池
8-4 有機薄膜太陽電池
8-5 有機色素増感型太陽電池
8-6 ペロブスカイト太陽電池
Special Interview
次世代太陽電池の大本命、ペロブスカイト太陽電池の
未来について、発明者・宮坂力教授が語る!
第9章 その他の次世代電池
9-1 ナトリウムイオン二次電池
9-2 有機二次電池
9-3 太陽光燃料電池
9-4 熱化学電池(ゼーベック効果)
9-5 バイポーラ型電池
9-6 レドックス・フロー電池
身近な家電やスマートフォン、電気自動車から太陽電池にいたるまで、電池にはさまざまな種類のものがあります。この図鑑では、こうした多種多様な電池について、種類ごとに特徴や構造、用途についてわかりやすく解説します。さらには電池の誕生から開発の歴史、安全な使い方、処分の方法までさまざまな角度から電池について紹介します。イラストや写真をふんだんに使っているので、文章からだけでなく、ビジュアルからも理解できます。なお、小学校低学年の方から読めるように、漢字にはすべてルビがふってあります。
全固体リチウム電池における「固体電解質」「電極活物質」「電池作製プロセス技術」についての詳述および、産学官による学術的知見や開発動向をまとめた1冊。
列車が運んだ貨物をクレーンで吊り上げることができます。電池で走るパワフルな列車です。子どもが大好きな貨物のつみ替えで遊ぼう。
urbanista LOS ANGELES〔ロサンゼルス〕は、色素増感太陽電池「Powerfoyle」を採用した世界初(※)の自動充電型オーバーヘッド型ワイヤレスヘッドフォンです。
自然光や人工光などの光に反応し効率的に充電が行えるため、日中に充電をし、夜間に充電したバッテリーを利用して動作するので、実質、昼夜問わずの使用が可能です。
アクティブノイズキャンセリング機能と外音取り込み機能もあり、さまざまな環境で快適に使用できるオーバーヘッド型ワイヤレスヘッドフォンです。
「Powerfoyle」は、スウェーデン ストックホルムの企業 Exeger社が開発をしています。
【主な特徴】
・ 自然光や人工光で充電可能
・ 総再生時間 約80時間
・ アクティブノイズキャンセリング機能
・ アンビエントサウンド機能
・ 耳検出機能
・ USB-Cからの充電
・ Bluetooth 5.0対応
・ Android・iOSに対応
【仕様】
●ドライバーユニット:40mm
●マイク:エレクトレットコンデンサー
●エコーキャンセル:内蔵DSP
●Bluetooth仕様:5.0(Class 2)
●チップセット:BES2300YP
●周波数帯域:20Hz - 20,000Hz
●インピーダンス:32Ω±15%
●感度:107.5±3dB@1KHz
●バッテリー容量:750mAh
●総再生時間:約80時間
●プロファイル:A2DP1.3/AVRCP1.5/HFP1.6
●コーデック SBC AAC
【同梱物】
・キャリングケース
・専用充電ケーブル(USB-C)
・取扱説明書
2013年刊「大容量Liイオン電池の製造・コスト解析と安全性」の普及版。製造工程とコストを設備投資と原材料費などで分析し、安全性とその測定規格は、産業用とEV用に区分、道路交通サイドの規制も詳説している。
1.電池容量アップ(※充電式エボルタe BK-3LLBと比べて※)でさらに長もち。容量min.1050mAh。(※JIS C8708 2019(7.3.2)の充放電条件に基づく電池の最小(min.)容量※)またくり返し回数も約300回アップ(※充電式エボルタe BK-3LLBと比べて。JIS C8708 2019(7.5.1.4)の試験条件に基づく電池寿命の比較。但し、機器及び使用条件により、実際のくり返し回数は異なります※)2.自然放電が少ないので、充電しておけば1年後約85%(※満充電して、室温(20℃)での保存後。保存条件や機器により使用時間は短くなる場合があります。その際は充電してからご使用ください※)、5年後でも約70%(※満充電して、室温(20℃)での保存後。保存条件や機器により使用時間は短くなる場合があります。その際は充電してからご使用ください※)の容量維持3.低温特性にすぐれ、マイナス20度の寒い場所でも性能発揮。使用温度範囲:-20℃‾50℃
Pro(2022)は電池交換可能なハイスペックモデルです。通信距離は最大約120m、音量もシリーズ最大です。
・Tileは探し物を「音」で見つけるスマートトラッカーです
・スマートフォンとBluetoothで接続し、鍵、財布、カードケース、自転車などTileをつけた物の場所を「音」を鳴らしてお知らせします
・Tile本体のボタンをダブルクリックすると、Tileからスマートフォンを鳴らすこともできます
・万が一紛失してしまったら、最後にBluetoothが接続した場所と時間をアプリが記憶しているので、落とした場所の検討をつけて探しに行くことができます
通話時間が長持ち。安全装置内蔵。くり返し回数が約2.5倍。
2012年刊「大容量Liイオン電池の材料技術と市場展望」の普及版。正・負極材は実際の工業製品レベルでの組成と特性と、電極版の製造工程とセル組立から初充電と、大型Li電池へのスケールアップと構成材料の市場展望までも解説している。
■電気は人々の生活に欠かせない
電車を動かしたり、照明器具で周囲を明るくしたり、暖房器具や調理器具で熱源にしたりと、私たちの生活に欠かせないものが電気です。また、インターネット、スマートフォンといった通信手段も電気なしには成り立ちません。このように、現代の生活に欠かせないのが電気です。その電気の供給源として身近なものが「電池」です。乾電池のように使い切りタイプの電池を一次電池といい、充電して繰り返し使える電池を二次電池といいます。本書は、二次電池のしくみをわかりやすく解説しています。
■電池の種類
電池は、大きく分けて、化学電池、物理電池、生物電池に分類できます。
化学電池は、化学的な反応で発生するエネルギーを電気エネルギーに変えるものです。
物理電池は、太陽の光や熱を利用した太陽電池が代表的です。化学反応を伴わず、光や熱の物理的な力を電気エネルギーに変えるものです。
生物電池は、生物の機能を利用して、化学エネルギーを電気エネルギーに変換するしくみです。酵素電池や微生物電池などがあります。
■二次電池をわかりやすく
化学電池は、一次電池、二次電池、燃料電池に分けることができます。一次電池には、アルカリ乾電池などがあり、二次電池には、リチウムイオン電池があります。燃料電池は、蓄えられた燃料を使用し、電気エネルギーにお変換するシステムです。その中で、本書は、現在、もっとも注目されている二次電池にスポットあてて、わかりやすく解説しています。
■それぞれのしくみ
二次電池の中でもよく使われている、鉛蓄電池、ニッケル系二次電池、ニッケル水素電池、リチウム系電池、リチウムイオン電池のしくみを解説しています。また、今、注目されている最新の技術、全固体電池や次世代二次電池についても紹介しています。
序章 電池とは
第1章 化学と電気の基礎知識
第2章 化学電池の原理
第3章 化学電池の性能と構成
第4章 二次電池の用途
第5章 主要な一次電池
第7章 ニッケル系二次電池
第8章 ニッケル水素電池
第9章 リチウム系電池
第10章 リチウムイオン電池
第11章 全個体電池
第12章 電力貯蔵用二次電池
第13章 次世代二次電池
第14章 キャパシタ
パナソニック史上No.1長もち!※1 チタンパワーの採用で正極の反応効率がアップし、優れた保存性能を実現!銀の力でガスを削減する「液もれ防止※2製法Ag+」採用!※12017年3月1日現在、パナソニック製アルカリ乾電池、IECにおける全放電モードの平均値より。※2乾電池を誤使用された場合は液もれする場合があります。
燃料電池は電池ではない!?結局、燃料電池って何がいいの?水素を大量に輸送・貯蔵するには?知りたいことがよくわかる。
リチウム・イオン電池の性能向上と低コスト化に伴い,あらゆるモノのモバイル化・電動化が急速に進んでいます.
電気系技術者はシステム設計の際,電池のことを電圧変動する安定化電源として取り扱います.しかし,効率良く安全に電池を使用し,寿命性能を最大限に生かすには,電池の基礎特性のみならず直列/並列接続時の注意点,さらには周辺回路についての知識が不可欠です.
本書では電気系技術者の視点に立ち,リチウム・イオン電池の基礎特性,直列/並列接続の注意点,管理(マネージメント)技術,周辺回路の基礎について解説します.
車載用リチウムイオン電池の安全性に関する概論から、電池開発、各種材料、パッケージ技術、劣化評価解析、市場分析についても解説した1冊。
自然エネルギーは、作れば作るほど安くなる“工業製品”だ!
太陽光発電や風力発電による電力は再生可能エネルギー、または自然エネルギーとも言われるが、実は工場で大量生産される“工業製品”でもある。こうした電力は「スワンソンの法則」に沿って、作れば作るほど安くなることが知られている。事実、太陽光発電の発電コストは既に当初の1/100になっている。しかもまだまだ安くなり、その下限は見つからない。将来的には、太陽光発電の発電コストは“ほぼタダ”に近づく。
米フォードが20世紀初頭に自動車を大量生産し、“馬”に頼っていた我々の移動手段を一変させたように、電力の世界もこれまでの化石燃料の“狩猟採集時代”から“工業化時代”へと変わる。すると我々の生活も大きく変わる。今から再エネを積極的に導入していけば早ければ2050年には日本でも現行の電力需要量と同じ量(約1兆キロワット時)を再エネだけで賄える計算で、電気料金は現行の1/10〜1/2になる。製造業はもちろん、物流、運輸、情報通信などに掛かっていた諸費用も大幅に安くなる。空飛ぶタクシーなどの新産業にとっても朗報だ。石油あるいは石油から作られていた化学製品が電気エネルギーを使った合成によって自然エネルギーから作られるようにもなる。
その実現のために、取り組む必要があるのは再エネの大量生産だけではない。その工業製品としての“電力”を一時保管する倉庫、つまり蓄電池も大量生産する必要がある。電力の工業化時代は、蓄電池が社会の隅々まで浸透した“蓄電池社会”でもある。その先には“水素社会”も待っている。
第1章 なぜ今、電気代を1/10にできないか
格安料金の実現を阻む黒幕
1/10にならない2つの理由
電力系統は最後の超計画経済
黒幕は「同時同量則」
第2章 太陽電池/再エネ編:再エネの本質は電力の工業化
電力源の“狩猟採集”時代が終焉へ
再エネは工業製品
・日本は技術革新の方向性でも判断ミス
日本でも再エネが本格化
いきなり洋上風力発電大国に?
送電線問題と同時同量則が最後の壁
送電線容量はルール変更で2倍に
第3章 蓄電池編:電力を貯められる時代に
“電力の東側陣営”から脱却へ
蓄電池で同時同量則の鎖を断ち切る
リチウムイオン2次電池を大量導入へ
再エネ+蓄電池でコストは見合うのか
次世代電池でさらに低コストに
・海水からリチウムと水素を回収
・太陽光発電は原発と同じ夢を見るか?
第4章 水素/燃料電池編:“運べる電気”が実現
蓄電池との連携でコストの壁を突破
水素/燃料電池も活用へ
クルマから始まる“蓄電池+水素”社会
蓄電池で水素も安くなる
“運べる電気”で送電線増設を回避
第5章 省エネ技術編:2050年、電気料金1/10の実現へ
その先には再エネ100%社会も可能に
再エネの大量導入は100年続く
電気の無駄遣いを推奨へ?
火力発電も“再エネ”に変身
今後の経済成長は省エネ技術の成長
水素エネルギーを利用する自動車用燃料電池自動車用燃料電池(とくに固体高分子形燃料電池)の原理と,関連する技術・測定手法などを解説する。〔内容〕固体高分子形燃料電池の概要/自動車用燃料電池システム/燃料電池の発電原理とそのモデル/燃料電池の解析技術/電極物性の解析技術/電解質物性の解析技術/将来の燃料電池とその解析技術/他。
1.エネループ、充電式エボルタの両方の充電池に対応したお手軽なタイマー式充電器 BQ-CC52●単3形・単4形合わせて2本まで6時間で充電可能(※ハイエンドモデル・スタンダードモデルは充電可能ですが、1回の充電で満充電できません。2回の充電が必要です※)●タイマー充電(お手軽モデルにオススメ)2.LEDで充電状況をお知らせ●充電中はLEDが点灯、充電終了時は消灯●異常を検知したら、LED点滅でお知らせ3.コンパクトモデルで持ち運びやすい
1.チップタイプLEDで明るさ約1.2倍!(BF-AL01全光束比) 2.LED+乾電池エボルタNEOで約77時間連続使用可能 3.紐の採用で吊り下げ場所が大幅に拡大 4.小雨の中でも使用可能な防滴構造(IPX1相当)