第18回：本命はリチウムイオンバッテリーへの応用？　トヨタが開発したバイポーラ電池のすごさ 【カーテク未来招来】

新型「アクア」への採用により、いま大いに注目を集めているトヨタのバイポーラ型ニッケル水素電池。このバッテリーは既存のものとどこが違い、一体なにがすごいのか？　新しい構造のバッテリーに秘められた可能性を探る。

従来比で2倍の出力密度を実現

バッテリーの話題が続いて恐縮だが、今回は2021年7月に発売された2代目「トヨタ・アクア」に搭載される新型バッテリー、バイポーラ型ニッケル水素電池を取り上げる。

この電池について、トヨタは当連載でも第16回・第17回と取り上げてきた電池関連技術の説明会において、「豊田自動織機と共同開発を行い、バイポーラ構造にチャレンジし、駆動用車載電池として実用化した。旧型アクアに搭載した電池と比較しても出力密度は2倍に向上し、パワフルな加速を感じられるようになった」と説明している。

筆者はこのバイポーラ電池の実用化を、非常に画期的な出来事だと考えている。バッテリーの性能を飛躍的に高められる可能性を秘めているからだ。バイポーラ型のバッテリーとは、簡単に言えば、複数のセルを背中合わせに貼り合わせたような構造をしている。これのどこが画期的なのか？　それを理解するには、まず通常のバッテリーの構造や製造法について理解する必要がある。

通常のバッテリーは、1枚には負極、もう1枚には正極の材料（活物質と呼ぶ）を塗った2枚の金属箔（はく）を集電体とし、セパレーターと呼ぶ絶縁体の膜を挟んで電解液に浸した構造をしている。セパレーターには電解液は自由に通すものの、正極と負極を物理的に接触させないという役割があり、微細な穴が多数空いた樹脂膜を使う。

この正極と負極を一組にしたもので、ひとつのセルが構成される。おのおののセルは別々の容器に収められ、集電体の端に取り付けられた「タブ」と呼ばれる端子に配線をつないで接続される。