世界初、宇宙での全固体リチウムイオン電池の充放電機能を確認 JAXAと日立造船

宇宙航空研究開発機構（JAXA）と日立造船は2022年8月5日、世界で初めて、宇宙での全固体リチウムイオン電池の充放電を確認したと発表した。従来宇宙で使用している有機電解液のリチウムイオン電池に代わる電池としての活用が期待できるとしている。

JAXAと日立造船は、2016年から全固体リチウムイオン電池の共同開発に取り組んでおり、今回は日立造船が開発したものをもとに、両者で共同開発した電池を使用した。

サイズは65×52×2.7㎜で、重さは25g。低温でも物質の状態変化がなく、高温でも分解しない個体電解質を使うため、－40℃～120℃の環境下で安定的に動作する。固体電解質は難燃性で、発火、発煙、破裂などの危険性も極めて低く、液体材料を使用していないため液漏れの心配もない。また、揮発成分を極小化した電池構成を実現し、真空下でも大きく膨張することはない。

今回の実験では、2022年2月20日（日本時間）、国際宇宙ステーション（ISS）に向けて全固体リチウムイオン電池を搭載した軌道上実証装置（Space As-Lib）を打ち上げ、「きぼう」日本実験棟の船外実験プラットフォームに設置された「船外小型ペイロード支援装置」に取り付けた。

この状態で、全固体リチウムイオン電池の充放電の実証実験を行ったところ、3月5日に世界で初めて充放電が可能であることを確認した。その際に得た電力を使い、Space As-Libに搭載したモニターカメラでの写真撮影にも成功した。

今後は、宇宙環境下における同電池の特性などを評価するため、基本的充放電特性データのほか、真空状態や放射線、微小重力など宇宙特有の環境による容量劣化推移の評価に必要なデータを取得する。

現在、宇宙で使われる機器には有機電解液のリチウムイオン電池が使われているが、より安全な全固体リチウムイオン電池を使用できるようになれば、設備の小型、軽量化や低消費電力化が可能になるという。将来的には、月面に設置する観測機器や探査車への応用も期待できるとしている。

さらに宇宙で使う機器だけでなく、従来の電池では適用が難しかった高温、低温や真空環境下にある産業装置、高温滅菌を必要とする医療機器など各種機器への展開も検討している。

世界初、宇宙での全固体リチウムイオン電池の充放電機能を確認　JAXAと日立造船