半固体電池とは

半固体電池は、固体電解質と液体電解質の特性を組み合わせた新しい電池の種類である。イオンが移動することによって充放電する原理は、リチウムイオン電池や全固体電池と変わらない。この電池は、正極と負極の間の電解質にゲルや樹脂、粘土などの半固体状の物質を使用する。

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半固体電池の特徴

次世代のリチウムイオン電池のひとつで、高いイオン伝導性が特徴である。また、電解質が液体のリチウムイオン電池と比べ、半固体電池は発熱を抑えられることから、発火リスクが小さく安全性を備えた電池である。さらに、既存の電池の生産ラインを活用できるメリットや、製造工程を一部省略できることから製造コストの削減やCO2排出量の削減にもつながる。

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半固体電池の3つのタイプ

「固体電池」にはさまざまな種類のものがあり、現時点では「半固体電池」と「全固体電池」を明確に分ける定義はない。また半固体電池は材料や構成の自由度が高い電池であるが、「ゲルポリマー型」「クレイ型」「液添加型」の3つのタイプに大別できる。

ゲルポリマー型

ゲルポリマー型は、電解質をゲル化した形状の自由度が高い柔軟な電池であり、曲げ耐性や高速充電が得意で、カード型やウェアラブルデバイスに適している。

クレイ型

クレイ型は、電解液を粘土状の材料に練り込んで電極としている電池であり、液漏れや発火のリスクが低く、長寿命である。京セラが世界で初めてクレイ型のリチウムイオン蓄電池の開発に成功している。

液添加型

液添加型は、活物質に少量の電解液を浸み込ませたものであり、熱安定性が高く、高温環境でも使用可能である。IoTや産業機器、自動車の内装などに適しており、日本ガイシが車載用途として内装やタイヤセンサーでの使用を想定して開発した、リチウムイオン二次電池「EnerCera」（エナセラ）のコイン型もこのタイプだ。

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