電池開發呈多樣化，更加注重安全性能

獲得第三方認證

　　隨著電池用途的不斷擴大，電池的開發重心呈現出了高容量、高安全性及長壽命等多樣化趨勢。即便如此，在市場快速擴大的電動汽車用途與定置用途方面，今后開發的大前提仍是安全性高和長壽命。

　　在這種形勢下，從事定置用鋰離子充電電池業務的ELIIYPower宣布，2011年8月其大型鋰離子充電電池全球首次獲得了國際第三方機構TUV Rheinland日本實施的安全標準認證“TV-S Mark”（圖4）。達到了振動測試、貫通測試、沖擊測試、冷熱沖擊測試、短路測試、過放電測試、落下測試、浸水測試、破壞測試、異常加熱測試及過充電測試等11個項目的測試及工廠監查的要求，并獲得了認證。

圖4：注重安全性的電池單元
ELIIYPower開發出了注重安全性的鋰離子充電電池（a）。全球首次獲得了第三方機構TUV Rheinland日本實施的安全標準認證“TV-S Mark”。實施了鈍釘穿剌、高溫、過充電及過放電等測試，符合嚴格的安全標準（b，c）。

　　ELIIYPower采用了正極材料使用高溫下具有出色熱穩定性的磷酸鐵鋰（LiFePO4）的電池單元。2010年4月，該公司在川崎市建成年產20萬個單元的量產工廠，并開始生產這種電池。

　　2010年12月，ELIIYPower通過在μm級別上對正極和負極進行微細構造控制，優化與電解液等的組合方式，使單元的能量密度比其原產品提高了約10％。而且，將使用溫度范圍擴大到了－20～60℃，尤其提高了高溫下的循環特性以及低溫下的充電性能。

　　據ELIIYPower介紹，盡管以前就曾對這種電池單元實施過鈍釘穿剌測試、壓碎測試、過充電測試及過放電測試等，并證明不會冒煙、起火及破裂，但考慮到今后要向家庭等普及這種電池，便取得了第三方機構的認證。

　　受東日本大地震后日本各地電力短缺的影響，住宅企業等開始考慮采用家用蓄電系統。但目前的現狀是，很多住宅企業都很擔心鋰離子充電電池的安全性，希望電池廠商能夠大幅提高電池單元的安全性。

　　實際生活中也曾發生過讓這種擔憂加劇的事故。2011年9月下旬，此前作為大型蓄電池不斷獲得應用的硫化鈉（NaS）電池發生了火災事故。由于起火原因尚未查明，作為銷售商的日本礙子（NGK）決定停止供貨，而且于2011年11月要求正在生產的NAS電池停產 注6）。

　　注6）日本礙子（NGK）2011年10月28日宣布停產NAS電池。2011年9月下旬三菱材料公司的筑波制作所發生了NAS電池火災事故，因未查明原因，日本礙子便采取了這樣的措施。

電池單元自身必須具備較高的安全性

　　不僅是定置用途，估計今后電動汽車用途對電池的這種擔憂也會加劇。其原因是，“即便是ppm級別的缺陷，也會使大容量電池造成致命事故”（汽車業內人士）。因此，估計今后電動汽車用途將越來越多地采用正極材料使用高溫穩定性出色的LiFePO4的鋰電池。目前已開始出現這種征兆。

　　比如，本田已宣布在預定2012年上市的PHEV上采用正極材料使用LiFePO4的GS湯淺產鋰電池。美國通用汽車公司也同樣表示將在EV上采用由A123 Systems生產的、使用LiFePO4的鋰電池。

　　使用LiFePO4的鋰電池也存在問題。LiFePO4在制成電池單元時，電壓只有3.5V，因此在電動汽車及定置用途等大電壓條件下使用時，需要增加單元的串聯數等，易用性較低。

　　因此，作為瞄準2020年的研發方向，具備與LiFePO4相同的橄欖石構造、電壓達到4V以上的磷酸錳鋰（LiMnPO4）及磷酸鎳鋰（LiNiPO4）等備受關注。LiMnPO4方面，住友大阪水泥已宣布2011年內開始樣品供貨這種正極材料，今后估計以采用這種材料的鋰電池的實用化為目標的開發競爭將會更加激烈。

與電解液同等的性能

　　為了在提高安全性的同時實現高容量化，利用固體電解質而非目前主流的電解液的研發活動日益活躍。這種電池稱為全固體電池。

　　全固體電池方面，人們發現了離子導電度與傳統電解液同等的物質。這就是硫化物類固體電解質之一——Li10GeP2S12。表示鋰擴散速度的離子導電度可在室溫（27℃）下達到1.2×10－2S/