耐熱パッケージを採用した全固体ナトリウムイオン二次電池のサンプル出荷を開始――世界一広い温度域で動作日本電気硝子

日本電気硝子は2024年8月21日、二次電池では世界一広い温度域で動作する、耐熱仕様の全固体ナトリウムイオン二次電池（NIB）「SNB011515T」と「SNB015050T」のサンプル出荷を開始した。放電の温度範囲は－40℃～＋200℃で、宇宙空間や半導体製造プロセス、医療／環境機器などの分野でのニーズに対応し、これまでの二次電池が対応できなかった領域への展開を促す。

現在普及している二次電池は、低温では電解液が凍結し、高温では副反応で電池内の材料全般が劣化するという課題がある。しかし、同社のNIBは、結晶化ガラスで正極、負極、固体電解質の全てを構成しているため、低温での凍結や高温での劣化に強い耐性を有する。また、発火やガスも発生しない。

さらに今回、ガラス封着技術を用いた耐熱パッケージを開発。これらの特長を最大限に活かしている。また、ガラス封着は、電池のパッケージに今回初めて応用している。

パッケージの構造

耐熱パッケージを用いたNIBは、200℃の高温環境下での使用が可能となる。200℃を超える温度域は、ニーズに応じた設計に対応する。また、電池内のイオンの動きが高温環境下では促進されるため、室温では実現できない超高速で充放電できる。

ガラス封着を用いたパッケージは、高温でも気密性が高いため、水分が電池内部へ侵入せず、良好な充放電サイクル特性を示す。200℃の環境下では、20Cの高速充放電ができる。

200℃での充放電サイクル試験結果

200℃での高速充放電試験結果

SNB011515Tはサイズ16×15×1mm、重さ0.7g、公称電圧2.9V、公称容量0.4mAh。SNB015050Tはサイズ60×50×1mm、重さ5g、公称電圧2.9V、公称容量4mAh。全固体ナトリウムイオン二次電池の商用化を積極的に進める同社は、今後さらに幅広い用途への展開を目指す。

耐熱パッケージを採用した全固体ナトリウムイオン二次電池のサンプル出荷を開始――世界一広い温度域で動作　日本電気硝子