スマートフォンを日常的に使用するようになったことで、「モバイルバッテリー」の需要も高まり続けています。
モバイルバッテリーは、本体をあらかじめ充電しておけば、スマホやタブレットなどの幅広い電子機器を「いつでも」「どこでも」充電することが可能です。
最近では、ケーブルがなくても充電できる「コネクタ一体型」や「ケーブル一体型」、マグネットでスマホの背面に装着して充電できる「ワイヤレス型」のモバイルバッテリーが登場しています。デザイン性も高く、コンパクトで軽量なモデルが人気です。
一方、普及に伴いモバイルバッテリーの発火事故も耳にするようになりました。
飛行機や電車などの公共交通機関にてモバイルバッテリーが発火し、遅延や運休が発生したこともあります。
これらのニュースを見たことで「モバイルバッテリーって本当に安全なの・・・?」と不安に思っている方も多いでしょう。
しかし、モバイルバッテリーは常に進化を続け、燃えにくい製品の開発が進んでいます。
そこで今回は、次世代型の「準固体モバイルバッテリー」について詳しく解説します。
準固体モバイルバッテリーってどういう物なの?

一般的なモバイルバッテリーと比較して、より安全だと注目を集めているのが「準固体モバイルバッテリー」です。
では「準固体モバイルバッテリー」は一体どのような製品なのか、確認していきましょう。
準固体モバイルバッテリーには、名前の通り「準固体電池」を搭載しています。
準固体電池の名称や分類にはっきりとした規格や定義はありませんが、一般的には現在使われているリチウムイオン電池より液体電解質の量を減らしたリチウムイオン電池のことを示しています。可燃性である液体電解質の量を減らすことで燃えにくくした物が「準固体電池」です。
●準固体電池の電解質は粘土状(ゲル状)
現在流通しているリチウムイオン電池の電解質は液体が主流です。
液体の電解質は揮発性・可燃性があります。そのため、膨張したり発火したりする可能性があるのです。

新技術として全固体電池の開発も進んでいます。全固体電池の電解質は固体電解質で難燃性です。
膨張、発火などのリスクを抑えることができます。
数年前から期待されている全固体電池ですが、経年劣化により電極と電解質が剥離してしまうなどの課題が残っており量産までもう少しという感じです。

準固体電池は、この全固体電池の課題を解決します。
固体電解質の隙間に液体電解質を浸透させ剥離を起こさないようにしているとイメージしてください。
準固体電池も難燃性となっており、膨張や発火などのリスクを抑えることができます。

準固体電池の電解質にもさまざまな種類がありますが、液体電解質と固体電解質が混ざり合った粘土状(ゲル状)電解質であると考えてください。
(色々な準固体電解質があるのですが、これが一番理解しやすいと思います。)
準固体電池の特徴
準固体電池は主に下記のような特徴を備えています。
難燃性の高い粘土状電解質を使用することで発火リスクを低減できます。
流動性の低い粘土状電解質を使用することで低温や高温でも安定して使用できます。
高温への耐性があることから、従来のリチウムイオン電池よりも大電流での急速充電が可能です。
粘土状電解質は化学的に安定しています。充放電サイクルによる劣化が少なく、長期間の使用が可能。
新しい技術の準固体電池ですが、全固体電池と比較すると量産の優位性があります。
全固体電池と比べると既存のリチウムイオン電池の生産設備の流用ができること、製造の容易などコストが抑えることができる優位性があります。
準固体電池の安全性
やはり一番気になる点は安全性です。なぜ準固体電池は安全なのか?解説します。
揮発性・可燃性の高い液体電解質を減らしています。これによりガス化による膨張や発火のリスクを大きく低減しています。
粘土状の電解質を使うことで、落下などの衝撃による内部短絡防止 や デンドライト(リチウムイオンの金属結晶)による内部短絡防止 の効果があります。
破損時の液漏れ(電解液流出)による延焼や、人体への有害物質接触リスクが下げることができます。
準固体電池の安全性を確認してみよう
では、準固体電池の安全性を確認してみましょう。
釘挿し試験という内部短絡を想定した試験をしてみます。
※本来はリチウムイオン電池に釘が刺さるようなことは無いので、現在のリチウムイオン電池搭載製品には釘挿し試験は行われず、別の内部短絡試験を行っています。
また可燃性の液体電解質に対して釘を貫通させてショートを起こせば発火するのが当たり前なので、今回行う貫通させる釘挿し試験は燃えるのが当たり前の試験とも言えます。
私どもが採用予定の準固体電池に対して、釘挿し試験をした画像です。

このように釘を刺しても発火しません。
可燃性の液体電解質を少なくし、粘土状にすることで準固体電池は安全な構造となっていることが証明されます。
※試験は安全に注意して実施しています。絶対に真似をしないようにしてください。
準固体電池のモバイルバッテリー
準固体電池を搭載したモバイルバッテリーによりどのような影響があるのでしょうか。
●発火、発煙のトラブルを避けることが出来る
準固体電池を搭載することにより発火・発煙のリスクを減らしたモバイルバッテリーが登場します。
持ち歩いて使用する時はもちろん、就寝時の充電も安心して行うことができます。
●寒い場所、熱い場所でも使える
現在のリチウムイオン電池は、低温で電解液が粘度上昇や凍結を起こし出力低下が発生します。また高温では電解液が分解しやすく安全性と性能の両面に制約があります。
準固体電池の一部は低温でも凍結せず−20℃程度の環境下でも使える物があります。高温耐性もあるため60℃の高温でも使用できることが期待されます。
-20℃の環境でも使えるモバイルバッテリーは、冬のレジャーなどでも使うことができます。
●寿命(充電回数が多い)が長くなる
準固体電池は高温に対する耐性があります。そのため、高温になる充放電サイクルによる劣化の影響を抑えることができます。
寿命の長いモバイルバッテリーが期待できます。
●小型化や高出力対応
現在の準固体電池のサイズや出力性能はほぼ同サイズのリチウムイオン電池と同じくらいとなっております。
残念ですが、現在の準固体電池では小型化、軽量化や高出力対応などの対応は難しいです。
しかし、準固体電池の熱に強い特性などを活かした、小型・高出力の製品も今後期待できます。
私どもが開発した準固体モバイルバッテリー
私どもが開発しました準固体モバイルバッテリーの発売が迫ってきております。
準固体電池もさまざまな物がありますが、現在入手できるトップクラスの準固体電池を採用しております。
安全性はもちろん、モバイルバッテリーのSPECを含め自信を持って皆様にお使いいただける物が出来たと思っております。
発売までもう少しお待ちください。

※準固体電池のモバイルバッテリーは発火・発煙のリスクを抑えたモバイルバッテリーです。しかし絶対に燃えないわけではありません。
適切な使い方や保管方法に注意してお使いください。
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