Panasonic Newsroom トッププレスリリース業界初、マイナス40℃の低温下でも使えるニカド電池を開発

プレスリリース

2013年8月8日

寒冷地や冷凍倉庫内などの電源としてくり返し使える充電池

業界初※1、マイナス40℃の低温下でも使えるニカド電池を開発

品名 カドニカ GTシリーズ
サイズ SCサイズ、Cサイズ、Dサイズ
サンプル出荷開始 2013年8月
月産数量 100万個

パナソニック株式会社 オートモーティブ&インダストリアルシステムズ社(代表者 山田 喜彦)は、マイナス40℃の低温下でも充電・放電が可能なニカド電池「カドニカ GTシリーズ」を開発しました。低温環境はもちろん、常温でも60℃の高温環境でも対応できる仕様となっています。2013年8月よりサンプル出荷を行い、2014年度から量産を開始します。

近年、インフラ整備や災害リスクへの対応から、信号機、通信基地局、サーバーなどのバックアップ電源、冷凍倉庫内の非常照明および、太陽電池を用いた街路灯、蓄電システムなどの独立電源システムへの関心が高まっています。一方で、世界には北海道、米国北部、ロシア、カナダ、北欧など冬季気温がマイナス20℃以下になる地域が多くありますが、従来の2次電池※2ではその温度下で安定的に使用することが困難でした。また、電池の温度を保つための専用ヒーターを搭載する場合もありますが、機器が大掛かりとなりコストがかかるという課題もありました。今回、“電解液マネジメント技術”と“高性能負極板”を新たに採用することで、従来のニカド電池※3の対応温度を大幅に上回るマイナス40℃の低温環境でも充電・放電が可能となり、寒冷地などへの設置場所拡大、システムの簡略化、低コスト化などに貢献できるようになりました。

パナソニックでは、1964年にニカド電池(愛称:カドニカ)の量産を開始して以来、50年にわたりグローバルに事業を展開しています。当社製ニカド電池は、大電流放電、過充電・過放電特性などの優れた特長を持ち、大電流を必要とする電動工具や長期信頼性が求められる非常用照明などの電源として強みを発揮しています。ニカド電池同様、ニッケルを正極材料とする車載用ニッケル水素電池にも応用されている、当社独自の正極板焼結技術※4など長年にわたり培った技術・ノウハウをベースに、今後もさらなる技術革新を図っていきます。

【特長】

  1. 業界初、マイナス40℃の低温下でも充電・放電が可能なニカド電池
  2. 低温環境だけでなく、常温でも60℃の高温環境でも充電・放電が可能
  3. 当社製ニカド電池の強みである優れた放電特性、過充電・過放電に強いタフさを維持
  1. ※1小型密閉式の民生用充電式電池において。2013年8月8日時点、当社調べ。
  2. ※2蓄電用途に使用される民生用2次電池(鉛電池、リチウムイオン電池、ニカド電池、ニッケル水素電池)
  3. ※3民生用ニカド電池において
  4. ※4金属ニッケル粉末を高温で焼成し、多孔質で強固なニッケル基材を作製する技術

【用途】

冷凍倉庫非常灯、寒冷地仕様機器(無線機、測定器、登山機器、船舶用照明など)、屋外バックアップ機器(基地局、信号機、防災照明、トンネル非常灯など)、独立電源(ソーラー街路灯など)


【特長】

1. 業界初、マイナス40℃の低温下でも充電・放電が可能なニカド電池

一般的に、電池内部の活物質の化学反応は温度が低いほど不活発となり、電池性能が落ちます。また、ニカド電池など水溶液系の電解液を使った電池はマイナス20℃以下の低温環境では電解液が凍結し、電池が機能しなくなります。
当社では、“高性能負極板”を新たに採用することで、低温時の反応性を向上させると同時に、これまで培ってきた“正極板焼結技術”と“電解液マネジメント技術”で電解液凍結抑制に成功し、従来の当社製ニカド電池での対応温度(充電:0℃、放電:マイナス20℃)を大幅に上回るマイナス40度の低温下での充電・放電を実現しました。
寒冷地の交通・防災・情報通信機器のバックアップ電源、冷凍倉庫の誘導灯や非常灯など、低温環境の様々な用途で使用が可能で、従来の2次電池に比べ保温用ヒーターなどがいらず搭載システムの簡略化・低コスト化、設置場所の拡大にもつながります。

<低温環境での使用を可能とした技術>
・高性能負極板の開発
一般的なニカド電池は、温度が低くなると負極の活物質の反応が鈍くなるため、従来の製品※3では氷点下で充電・放電することが困難でした。今回、新開発した“高性能負極板”では、活物質を微細化することで反応性を改善し、低温特性を約50%向上させました。

【高性能負極板イメージ図】

・電解液マネジメント技術
ニカド電池は、水溶液系の電解液を使っているため低温環境では電解液が凍結しやすくなります。当社では長年培ってきた技術・ノウハウにより、電解液の濃度を最適化し、マイナス40℃まで対応できる仕様を実現しました。

・当社独自の正極板焼結技術
一般的にニカド電池は低温で過充電されると正極活物質が膨張し寿命が短くなります。当社では、独自の焼結技術により、強度に優れた正極板構造を実現し、活物質の膨張を抑制することによって、低温下での長寿命化を実現しました。

【焼結式正極板の表面】

焼結式:空間サイズが小さく、活物質をしっかり保持

2. 低温環境だけでなく、常温でも60℃の高温環境でも充電・放電が可能

従来の当社ニカド電池に使われている高温環境対応技術を採用しており、「カドニカ GTシリーズ」でも従来の高温性能を損なうことなく60℃の高温環境でも充電・放電が可能です。常温でも遜色なく使えます。

【カドニカGTシリーズの使用温度範囲】

3. 当社製ニカド電池の強みである優れた放電特性、過充電・過放電に強いタフさを維持

「カドニカ GTシリーズ」は、従来の当社製ニカド電池の強みである優れた電流放電特性、過充電・過放電特性を維持した上で温度特性を高めています。瞬発的かつ安定的な電圧が必要とされるバックアップ用途や、非常用照明など満充電状態を維持するために微少な電流を流し続ける機器の電源として、強みを発揮します。

【仕様】

品名 カドニカ GTシリーズ
サイズ※5 SCサイズ Cサイズ Dサイズ
外径×高さ 22.9mm×43.0mm 26.0mm×50.0mm 33.2mm×59.5mm
質量 約47g 約73g 約150g
代表容量  1,500mAh 2,500mAh 4,000mAh
電圧 1.2V
使用温度範囲 -40℃〜60℃
  1. ※5Fサイズについても順次発売予定。

【カドニカ GTシリーズ】

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