車載バッテリー向け材料お問い合わせSummary環境規制の強化・政策に伴い、EV(電気自動車)への注目が高まっています。EVに欠かせない部品がバッテリーであり、バッテリーはセル・モジュール・パックという単位のユニットで構成されます。マネジメントなどによる効率化・高機能化が必要です。旭化成は、高機能なエンジニアリングプラスチックで車載バッテリー10年以上の実績があり、お客様のモノづくりを支援します。欧州を中心とした環境規制・排ガス規制の強化が進み、グローバルでCO2削減強化が進められる中、クルマの電動化、xEV化については、国や地域で規制や方針が異なります。これまでも自動車に対するCO2排出規制は厳しく設定されてきましたが、今後のさらなる排出規制強化をエンジンの効率向上だけで対応することは困難になってきています。そこで、自動車メーカー各社は電動化技術の開発と実装により、燃費改善を図っています。Engine、内燃機関)であるガソリンエンジン車とディーゼルエンジン車を規制する方針を示していることから電動車の普及は進むと予想されています。規制が厳しいEUでは、2035年以降のICEの生産を実質的に禁止する改正案を発表しました。開発が行われています。Vehicle)とする大統領令を発令しています。2035年にNEV車(BEV、PHEV、FCEV)が50%、低燃費車(HEV)が50%占めることが望ましいと発表しています。日本は、2035年までに軽自動車を含む新車販売の100%を電動車(HEV、PHEV、BEV、FCEV)と設定しています。)ではモーター、バッテリー、インバータの3点が主要パーツとなります。従来のICEでは、燃料タンクからガソリンをエンジンに供給し、エンジンで発生させた回転・トルクをトランスミッションで調整してタイヤに伝えて走行しています。インバータで調整し、モーターないしは各種電機部品を動かしています。HEVとPHEVは、ICEとBEV両方の駆動機構を搭載していますが、HEVとPHEVの違いは、外部からバッテリーの充電が可能かという点です。(一部ブレーキ時の回生エネルギー等を有効活用します)。PHEVは、外部からのバッテリー充電が可能であり、動力としてモーターを主、エンジンを従とした運転も可能です。一般的に、ICEは走行時のCO2排出量が多く、BEVは走行時のCO2排出量が少ないという傾向があります。搭載するバッテリーの製造過程におけるCO2排出量や、車両だけでなく各国・地域の電源構成比などによっても異なる点を考慮し、総合的な環境への影響を考える必要があります。LCAとは、資源の採掘・採取から廃棄・リサイクルまでの各段階で、自動車が環境に与える要因を定量化し、総合評価する手法です。LCAの考えが普及すると、製造時だけでなく、廃車・リサイクル段階での各種資源の回収のしやすさ・効率・仕組み等も重要となります。)の主要パーツであるバッテリーについて、もう少し詳しくご説明します。バッテリーの種類にも様々なものがありますが、現在広く利用されている二次電池の中でもエネルギー密度・容量が高いと言われているリチウムイオン電池が電動車では多く適用・検討されています。その最大の特長はエネルギー密度・容量が高いことであり、小型化しながらも大きなエネルギーを供給できます。厳しく設定・運用されています。リチウムイオン電池の最小構成要素はセルと呼ばれます。Pouch)」の3つの形状があります。円筒型セル乾電池と同形状である、その名の通り丸い筒状の電池です。円筒型の金属筐体の中に、正極/負極/セパレータを重ねて巻き上げたロールと電解液を封入して作られます。円筒型は他の形状のセルよりも生産性に優れており、比較的安価と言われています。円筒型はその形状から多数のセルを搭載しようとした場合に隙間が生じやすく、積載空間効率が悪くなりがちと言われています。角型セル四角い形状の金属筐体に、正極/負極/セパレータを重ねて巻き上げたロールと電解液を封入しています。四角い形状に起因する、機械強度や体積あたりのエネルギー密度が高いことが特長です。ラミネート型セル円筒形セル・角型セルの金属筐体の代わりに、外装にラミネートフィルムを用いたものです。内部の電解液を従来の金属缶と同じ液体にしたものと、ゲルの中に電解液を封じ込めたポリマー風のものがあります。生産や品質管理が難しい側面もありますが、形状自由度の高さ・省スペース性が特長です。応じた使い分けが必要となります。EVのように大きなエネルギー源としてバッテリーを機能させるためには、複数のセルをフレームやトレイ中に格納・組み合わせて、1つの大きな電池としてまとめあげた「モジュール」にする必要があります。複数のセルの電極部を結合していきますが、円筒形や角型の場合はバスバーという金属板を介します。System、バッテリーマネジメントシステム)、バッテリー状態を計測する電流センサー・温度センサー・電圧センサー、冷却機構(空冷:ブロアー等、水冷:配管)、さらにこれらの部品を連結させるワイヤーハーネス・コネクター等を盛り込み、1つのバッテリーシステムとしてまとめたものを「パック」と呼びます。)に応じて、様々な素材・形状で作られ、バッテリー本体を衝撃や振動から守っています。満たすようシステム設計がなされた上で、このパックが電動車に搭載されていきます。)のバッテリーにおける1番の課題は、そのエネルギー密度を高めることです。エネルギー密度を高めることにより、スペース・重量を損なうことなく、車の航続距離を延ばすことができます。と他樹脂とのポリマーアロイの総称です。旭化成が製造販売を開始したのは1979年であり、エンジニアリングプラスチックにおいて長い歴史を持ち、幅広いポリマーアロイのラインアップを備えています。ザイロンTMは、優れた複数の特性を有します。優れ、なおかつ低比重といった特長があります。相手となる他樹脂の特長も生かしながらPPEを添加することによってPPEの特長との相乗効果を狙ったポリマーアロイです。Tシリーズの活用をご提案します。薄肉成形性が良好で、省スペース・軽量化に貢献します。クリープ特性、難燃性(ノンハロゲン)に優れ、車両安全にも寄与します。X9110をご提案します。取り扱い性が容易となる、耐油性を有するグレードもございます。644Zは、車載バッテリー周辺のコネクターにご使用いただいています。LV214やUSCAR等の厳格さが求められる自動車OEM規格に適合するためには、樹脂材料にも信頼性が求められます。f1)等の特徴を有しています。644Zは太陽光発電システムのジャンクションボックス等で多数の採用実績がある材料です(太陽光発電についての詳細はこちら)。同様の特徴が評価され、中国大手電池メーカーの車載バッテリーコネクターにご利用いただいています。燃料電池を構成するスタック周辺部品には、ザイロンTM500Hをご提案します。優れ、長期間浸漬しても物性がほとんど低下しません。NiMH電槽部品NiMH電槽部品向けのザイロンTM非難燃グレードは、従来素材(金属)と比べ軽量化を達成するとともに、電池ケースとして必要な性能を備えた素材として、開発されました。軽量(低比重)かつ、耐アルカリ性、ガスバリア性、耐金属劣化性に優れています。こちらは旭化成グループの環境貢献製品として、製品を使用する段階でCO2削減に貢献しています。優れたエンジニアリングプラスチックです。向上することができます。(CTI)・耐熱性を有するグレード「レオナTMSNシリーズ」をご提案します。SN11Bをご提案します。難燃PA66はE&Eや自動車を中心にかつてより使用用途の幅を広げています。近年、世界で環境負荷削減や労働者の安全性を重視する傾向が高まり、ハロゲンや赤燐不使用の要求が増えています。そこで旭化成は環境・安全を考慮し、ハロゲンと赤燐を含まない難燃剤を使用する新しいレオナTMSNグレードの開発に着手し、その完成に至りました。従来の発泡体を超えた機能を併せ持ったm-PPE(変性ポリフェニレンエーテル)のザイロンTMをベースとした発泡体です。サンフォース®は発泡させている分、樹脂の使用量が少ないため樹脂部を伝わる「伝導」が小さく、高い断熱性を有しています。EV向けバッテリーにおけるサンフォース®の活用事例サンフォース®は、優れた断熱性で、EV向けバッテリーの熱マネジメントに貢献します。バッテリーが低温になると、その出力が大きく低下する事が知られています。電気自動車や高出力のハイブリッド車では、セルの温度低下を防止するために、ヒーター等で加熱して適温に維持する工夫をされている車両もあります。このような課題に対し、サンフォース®でバッテリーを断熱することにより停止時のバッテリーの放熱を防止し、数時間の停車ではヒーターで加熱することなく、バッテリーの高出力を引き出すことが可能です。ヒーター使用時もサンフォース®の断熱効果により外部への放熱ロスを極小化することが可能です。運転中にセルを冷却するための電力を節約できます。サンフォース®で筐体を通じた外部からの熱影響を減らすことで、熱交換効率を上げバッテリーの性能を最大限に活かします。サンフォース®は、発泡体でありながら、難燃性が必要な部分にも使用することができます。サンフォース®は、ULのプラスチック・部材向け難燃規格「UL-94」にて、非常に高いレベルの難燃性である「V-0」の認定を、発泡ビーズ材料として世界で初めて受けています。サンフォース®は軽量な発泡体であり、自己消火性があるという特徴から、既にEVの電池パック周辺部品での採用・検討が進んでいます。サンフォース®を用いた車載バッテリーパック内のセルホルダーとして、次のような点での貢献が期待できます。V-0の難燃性を持つ発泡素材の使用2.軽量化:射出樹脂材料と比較して軽量化可能(10倍発泡グレードの比重0.1kg/L)サンフォース®に関する資料ダウンロードはこちらサンフォース®Webサイトはこちらバルブ・パイプ・ポンプなどバッテリーEVの熱マネジメントシステムを構成する樹脂材料の詳細はこちら旭化成の車載バッテリー向け樹脂材料に関するご質問・ご相談・サンプルのご依頼をお待ちしています。EN45545-2に適合した樹脂材料お問い合わせ製品・技術に関するご質問やサンプルのご希望など、お気軽にお問い合わせ下さい。お問い合わせ資料ダウンロード旭化成のエンジニアリングプラスチック製品・技術についてより詳細にご紹介します。定期的にお届けします。情報収集にお役立てください。