村田製作所がポーラス集電体を開発、出力最大4倍に：リチウムイオン二次電池向け

村田製作所は、リチウムイオン二次電池において従来比で最大4倍の出力を実現する「ポーラス集電体（PCC）」を、スタンフォード大学と共同開発したと発表した。村田製作所は今後、リチウムイオン二次電池へ実装するための技術開発に取り組む。

[馬本隆綱，EE Times Japan]

充電時間も最短で4分の1に短縮、軽量化も実現へ

　村田製作所は2024年9月30日、リチウムイオン二次電池において従来比で最大4倍の出力を実現する「ポーラス集電体（PCC）」を、スタンフォード大学と共同開発したと発表した。村田製作所は今後、リチウムイオン二次電池へ実装するための技術開発に取り組む。

ポーラス集電体（PCC）の外観［クリックで拡大］ 出所：村田製作所

　従来のリチウムイオン二次電池では、容量を増やすために電極を厚くすると、リチウムイオンが電極内を移動する距離が長くなって抵抗が増え、電池の出力が低下するという課題があった。

　そこで今回、リチウムイオンの移動距離を従来の半分に短縮できる技術を開発した。これにより、リチウムイオンの通り道が新たに生まれ、抵抗値が半分となり2倍の電流を流せるようになった。この結果、従来の集電体を用いた場合に比べ、最大で4倍の出力を発生させることが可能になった。充電時間も最短で4分の1に短縮できるという。

　また、集電体にアルミニウム箔や銅箔を用いた従来のリチウムイオン二次電池に比べ、軽くできる。さらに、集電体の一部に樹脂を用いているため、ショートしても熱暴走しにくく電池の安全性が高い。しかも、PCCは「円筒型」や「積層型」など、いずれのリチウムイオン二次電池にも適用可能である。

　PCCを採用したリチウムイオン二次電池は、大容量化するほど優れた効果が得られる。このため、電動工具や電気自動車（EV）をはじめ、高出力が必要となる大型バスやトラック、飛行体などの電動化にも適しているという。