再生可能エネルギーと電動モビリティーの普及による需要を見越し、東芝が開発により一層力を入れているのがリチウムイオン2次電池「SCiB」だ。負極材料にチタン酸リチウム(LTO)を採用し、安全性を高めたのが大きな特徴。一般的なリチウムイオン2次電池には発火リスクがあるのに対し、SCiBは自身が原因となって燃える恐れが限りなく小さい。
リチウムイオン2次電池の負極には炭素材料を使う場合が多く、SCiBのようにLTOを採用する例は珍しい。一方で、正極や電解液には、他のリチウムイオン2次電池と同様の材料を使用する。
負極にLTOを使うことで、内部短絡が起点で生じる急激な発熱・発火を招く現象を発生しにくくし、異常時の信頼性を大幅に高めた。最大の利点であるこの①高信頼(安全性)の他にも、LTOの採用は、②3分間で全容量の80%を充電(急速充電)できる高入出力や、③2万回充放電しても90%の容量維持率を保てる長寿命といった特徴をもたらした。
電動バスの電池を8割以上軽量化
すなわち、SCiBは安全性にも急速充電にも寿命にも優れることから、モビリティー用電池として有望視されているというわけだ。中でも、欧州やロシアなどで実用化している「パンタグラフ方式」と呼ばれる電動バスの急速充電システムはその特徴が生きる。この急速充電システムでは、停車したバス停で数秒~数十秒間、パンタグラフを介した給電によってバスに搭載したSCiBに急速充電する。こまめに充電するため電池の搭載量が少なくて済み、乗客スペースの拡大と燃費・運用コストの低減が見込める。実際、SCiBを利用したパンタグラフ方式の急速充電システムの質量は450kgで済む。これに対し、充電回数を1日1回行うSCiBを使わない通常の充電システムでは2.5t(トン)もの電池をバスに搭載する必要がある。
SCiBは簡易ハイブリッドシステム(マイルドハイブリッドシステム)にも向く。既に、スズキのマイルドハイブリッド車(HEV)や、日産自動車の「デイズ」のマイルドHEVなどがSCiBを搭載している。「SCiBの安全性・信頼性の高さが評価された」と東芝電池事業部電池システム技師長の稲垣浩貴氏は胸を張る。
SCiBは作動可能温度も-30~60度と広く、寒暖差の激しい地域でも使うことができる。これに対し、一般的なリチウムイオン2次電池の作動可能温度は-20~55度と比較的狭く、例えば寒冷地では作動しにくいといった問題がある。