電気自動車と電池は明日を拓く

コンデンサーの別名。電気二重層という現象で化学反応を使わずに電気をそのままためるので寿命が長い。大電力を一気に放出し、充電も短時間で可能。半面、エネルギー密度はリチウムや鉛などの蓄電池より小さく、コストも高めという課題がある。

比較的大容量のものは、電気二重層キャパシタ、スーパーキャパシタなどと称される。


電気二重層キャパシタの概要 anchor.png

  • 電気二重層キャパシタは正極、負極材料に活性炭などの多孔質炭素を用い、電解質として水溶液もしくは有機電解液を用いる。電極内の細孔に形成されるイオンの物理吸着層(電気二重層)に電荷を蓄える。このようにイオンの物理吸着現象を利用するため、電気二重層キャパシタ(Electric Double Layer Capacitor: EDLC)と呼ぶ。
  • 電気二重層キャパシタは、原理的に電気化学反応を使用しないため、充放電への応答が速く、無保守、長寿命である。単位重量あたりのエネルギー密度は低いが、優れた出力特性を有する。
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メーカ anchor.png

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三菱電機 anchor.png

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  • 太陽光発電や大型モーター向けに、蓄電容量を従来比20%高めた電力貯蔵用のキャパシターの開発を発表(2008/02/07)。
  • 数十kWクラスに対応できる大型キャパシタを重要な電力貯蔵デバイスの一つと位置づけ。
  • 塗布型で製造した安価な電極。
  • 耐電圧を2・7ボルトから3・0ボルトに向上。
  • 充放電にかかる時間は1秒と従来の10分の1。
  • 出力数十キロワットのモーターに向く大型キャパシターとして、電車用などに2010年の実用化を目指す。
  • 試作した並列積層型キャパシターの価格が1500円程度になるようにコストダウンに取り組む。
  • 開発したのは活性炭を正負極に使った電気二重層キャパシター。
  • 電極の作製法は圧延から量産に適した塗布型に変更、厚さは30マイクロ〜460マイクロメートルと柔軟に変更可能。
  • 電気を出し入れするときのキャパシター内部の抵抗を小さくして充放電時間を短縮。
  • キャパシタは、アルミ電解コンデンサに比べて時定数(ΩF値)*1が大きいため、1秒を下回る急速な充電が困難(従来の標準的なキャパシタは10 秒程度)。
  • 超薄膜電極塗工技術や内部抵抗の低減によって0.1ΩFというΩF値を実現。
  • 1 秒を下回る急速充電が可能になると、ピーク電流を無駄なく電力に回収でき、大型モーターについて、より大きな省エネ効果。
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ニチコン anchor.png

  • 電源用コンデンサー製造で培った経験を生かし、関電工などとキャパシタを用いた瞬時電圧低下補償装置(瞬停装置)を開発、2007年4月から販売。
  • 落雷などで起きる数秒以下の電圧低下に対応、OA機器などに電力を即座に供給。
  • 2009年度に関電工と合計で売上高30億円を目指す。
  • 電車やフォークリフトの減速、制動で発生した回生電力をためる二次電池にもキャパシタの応用を目指す。
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日新電機 anchor.png

  • キャパシタ搭載の瞬停装置を2007年10月に発売。
  • 室温30度で30年の長寿命が特長で、初年度20台の販売を目指す。
  • キャパシタ単体も、電装化が進む自動車のバックアップ電源など向けに販売する方針。
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パワーシステム anchor.png

  • 2007年10月、新型キャパシタ4機種を発表、販売。
  • 容量や電圧などに応じて特徴付け、建設機械の回生エネルギー回収や瞬停装置などに用途を見込む。

*1 ΩF値:正規化内部抵抗と呼ばれ、充放電できる時間の目安となる。例えば、0.1ΩFだと、1 秒周期での充放電で80%の充放電効率(3/4 電圧まで)が可能。従来の標準的な2ΩF品だと20 秒周期が限界。

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Last-modified: 2018-01-08 (Mon) 01:24:02 (JST) (9d) by evinfo