【三洋化成力爭明年量產全樹脂電池】財聯社3月2日訊，據共同社，日本三洋化成工業公司2日宣佈，子公司APB（東京）為實現新一代鋰離子電池“全樹脂電池”的全球首次量產，已在福井縣越前市新收購了工廠。與以往電池相比，全樹脂電池的特點是可降低生產成本及起火風險，該公司力爭從2021年起投產。
“全樹脂電池”（All Polymer Battery）的破壞性影響推翻了電池的常識丨與全固態電池競爭
目前最受關注的新一代電池是“全固體電池”。TDK於2018年採用陶瓷型方式開始在世界上首次量產，豐田汽車和村田製作所等也在大力研發。不過多數觀點認為正式普及要到2030年左右。鈉離子電池也深受關注。法國初創企業Tiamat已宣佈將實現商品化。住友化學和日本電氣硝子則致力於材料研究。
什麼是全樹脂電池（All Polymer Battery）？
顧名思義，它包括電極在內幾乎全部由樹脂（高分子材料）製成，是一種由全新材料和結構製成的鋰離子電池。
全樹脂電池由含有電解液的凝膠狀樹脂將鋰等電極材料進行包裹，作為電池的正極和負極。其特點是即使在完全充滿電的狀態下，無論是鑽孔還是切割，都不會起火。生產成本預計在每瓦時12日元以下，低於傳統鋰離子電池的15-20日元。
傳統電池結構（左）和雙極結構（右）的比較圖。雙極結構是其中堆疊負極集電器（藍色）和正極集電器（紅色）的簡單結構，並且除了安全性之外在生產成本方面具有很大優勢。
對於傳統的鋰離子電池，用於移動電話和個人計算機的移動電池的火災事故已經一個接一個地重複，也有電動車發生事故（蔚來汽車因電池燃燒事件，加速了和臺灣全固態電池製造商輝能科技股份有限公司（ProLogium Technology）的合作，共同開發全固態電池的純電動汽車，值得期待）。因劣化或強力導致變形，電池內部金屬短路產生高溫，電解液產生氣體，發生爆炸或燃燒。另外，材料的類型和結構複雜，產品的形狀和回收再利用都是難以解決的問題。
因此，史上首次出現了不使用金屬作為電極，一種由樹脂製成的電池【All Polymer Battery】。作為材料，不同的樹脂材料用於正極和負極以形成凝膠結構。關於結構，電池的特徵在於“雙極結構”，其結構比以前更簡單。效果是，將量密度增加到傳統容量的兩倍以上的同時，它具有可塑性（形狀可以自由地改變），並且即使用釘子刺穿或彎曲也幾乎沒有發熱和自燃的風險。另外，易於生產，降低成本，同時製造大型蓄能以及優秀的可回收性等，能同時具有許多優良特性。
例如，材料成本約為傳統材料成本的一半，製造設備的投入成本降低到十分之一。還有許多其他好處，但重點是處理各種形狀的靈活性。我們看到的雙足機器人背面帶有盒狀電池，但所有樹脂電池都非常小而薄，可以安全地變形，並且可以移動。它可以分佈並放置在諸如手臂的移動部件上。此外，可以將其整合到結構本身中，嵌入輪椅框架或飛機的外殼結合，可以“使物體本身成為電池”。
全樹脂電池的結構組成：
①負極活性物質
到目前為止，C（石墨）已被用於負極，最近，為了增加容量在石墨中混入Si（硅）或SiO 2使用。但體積改變的問題尚未解決。
另一方面，使用硬碳（非石墨）代替石墨（軟碳）作為該全樹脂電池的負極材料。硬碳可以更快地摻入大量的Li +。三洋化學正在努力增加負極的容量，並從JFE Chemical採購硬碳。（該公司還投資於APB）
②正極活性物質
尚未公開正極材料的細節，但它將是與常規鋰離子電池中使用的材料相同。三洋化學推動正極材料的量產和新領域的應用開發，並採用其他公司開發的新技術來增加正極材料的容量（例如，含有大量Ni的正極材料）。
③電解質
因含有高分子凝膠。細節未知，但未來將由日本觸媒提供（決定投資APB）。
④其他
集電體導電膜的細節尚未公開。
全樹脂電池有哪些優勢：
由於樹脂是主要材料，因此有望簡化製造工藝並鉅額減少資金投入。其高安全性和高容量，可以以低成本生產大規模蓄電池或成為發電廠的固定蓄電池。另外在諸如太陽能發電和風力發電的自然能源的產生中，由於不穩定天氣導致的不穩定電力供應的缺點，通過具有蓄電設施的特性，而與穩定供應電力相關聯，這樣有可能從根本上改革自然能源的電力供應狀況。
另外，由於它是樹脂，可以用3D打印機生產並且可以精確加工，因此有望應用於家用電器等各種領域，產生更加自由化的產品結構。
與使用液體的傳統鋰離子電池相比，每單位重量的能量密度更高，因此當用於汽車時，預計完全充電的巡航距離將增加並有助於BEV的商業化。接下來是“充電時間”和“電池壽命”，被認為是BEV商業化的關鍵，因此在大規模生產“全固態電池”之前，豐田和松下在量產中一定都會遇到非常大的阻礙。“全樹脂電池”的充電時間和壽命是多少？雖然尚未公佈，但可以說，如果與全固態電池相同，新鋰電池大規模生產將更加快速的推動電動汽車的普及。新世代電池開發的競爭終於進入了高潮！
全樹脂電池的開發背景：
由日產開發EV聆風電池的堀江英明先生於1990年左右提案，他轉職到慶應義塾大學後，開始與三洋化學工業（以下簡稱三洋化學）（2012年）聯合開發。然後，他為了開創低成本的大規模生產技術，建立了一家創業公司APB（2018.10）。三洋化學將其M&A，作為子公司（2019.2）。負極材料（hard carbo）製造商（JFE Chemical）也對其投資。
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