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マグネシウム電池VS量子電池

マグネシウム電池VS量子電池

マグネシウム電池と量子電池の特徴を調べてみました。

マグネシウム電池
矢部教授は藤倉ゴム工業と共同で研究。
現在主流のリチウムイオン電池より安価で安全、軽くて長もちする。開発したのは、東京工業大学の矢部孝教授。

リチウムイオン電池は、新型旅客機ボーイング787型機で出火・発煙事故が相次いだことから、安全性について疑問視する声があがっている。しかし、矢部教授は言う。「あれはリチウムイオンだけではなく、すべての電池がもつ根本的な特性です。ひとたび発火すれば、電池の媒体は最後まで燃え尽きてしまうもの」そうした問題をクリアした「世界一安全な電池」が、矢部教授の「フィルム型マグネシウム電池」だ。薄い膜状のマグネシウムがグルグルと巻かれて箱に収納されており、昔懐かしのビデオテープをイメージさせる形状をしている。すでに昨年7月に特許も取得済みだ。

マグネシウム電池自体は数十年前から存在し、例えば、車のおもちゃなどで使われている。
「ただ、それはマグネシウムの塊(かたまり)で、表面が酸化すると内部が使えなくなるという重大な欠点があった。そこで薄い膜状にして特許を取ったわけです。フィルム状なので、万が一、発火してもすぐに切れるので燃え続けることはない」(矢部教授)
このフィルム型マグネシウム電池の開発のそもそもの目的は、エネルギー革命だ。
例えば、ケータイやスマホ。なんと、1ヵ月間充電不要で使えるようになるという。
マグネシウム電池には同重量のリチウムイオン電池の8倍以上の電力量があります。せいぜい一日しかもたない今のスマホと同程度なら、マグネシウム電池は1グラムでいい。つまり、30グラムあればスマホは1ヵ月もちます。その電池代の原価はたったの6円です」(矢部教授)
夢のような話だが、いつ実現するのか?
「開発は来年からです」(矢部教授)
出典元

つまり、
1.リチウムイオン電池より安価で安全、軽くて長もちする。
2.ケータイやスマホが1ヵ月間充電不要で使える。
3.フィルム型マグネシウム電池である。
等です。
しかし充電が出来ない一次電池です。

ここが量子電池との大きな違いです。

量子電池(battenice)
日本マイクロニクスは、グエラテクノロジー株式会社と共同で新原理による二次電池の量産化技術の開発に成功し、製品化に向けて準備を進めています。

二次電池battenice(バテナイス)は、量子技術に基づく物理電池で、 多層薄膜構造により小型軽量化が可能で、電力密度、出力密度を飛躍的に高められます。 電解液を使用せず固体の不燃材料で製造されるため、安全性が高く、長寿命で、取り扱いが容易です。

(1)高い安全性
 材料は不燃性であり、過充電や短絡でも燃焼や熱暴走が発生せず極めて安全です。また、充放電においてもほとんど発熱しないため、屋内外の用途に幅広く使用できます。
(2)長寿命
 1万回以上の充放電を繰り返しても劣化を起こしておらず、長期間の使用が可能です。そのため寿命による交換頻度を減らし、メンテナンスフリーを実現します。
(3)高密度
 出力密度は、従来の二次電池を大幅に上回る特性を持つことから、急速充放電が可能です。量産化に向け、さらなる電力密度の向上に取り組んでいます。量産時には、従来の高性能二次電池の倍以上の電力密度を達成できます。
(4)環境性
 原材料に危険・有害物質を使用しないため、高い環境性能を有しています。また、希少資源を用いておらず、将来にわたり安定した製品供給ができます。
(5)シート構造
 シートを積層することで高電圧化が容易です。また、デバイス形状に合わせた応用が可能で、従来の二次電池にはないアプリケーションを実現します。
1万回以上の充放電を繰り返す二次電池です。

用途により、すみ分けは可能でしょうが、量子電池の用途は多方面に渡ると考えています。

株式会社日本マイクロニクス出願公開件数と特許取得件数をお知らせします。(2013年)

直近の一部をご紹介します。
■ 2013年 出願公開件数 45件 (2012年:36件)
■ 2013年 特許取得件数 56件 (2012年:43件)
公開日    2013年12月5日
量子電池の試験用半導体プローブ、試験装置及び試験方法の概要をご紹介します。

■2013年 出願公開
公報番号                  発明の名称                   公報発行日      
特開 2013-251486  吸着テーブル                               2013年12月12日    
特開 2013-250224  プローブカード及びその製造方法                   2013年12月12日    
特開 2013-248659  照射装置及び照射方法                        2013年12月12日    
特開 2013-246153  プローブカード                                 2013年12月  9日    
特開 2013-246133  接合パッド、プローブ組立体及び
                    接合パッドの製造方法                         2013年12月  9日    
特開 2013-246116  通電試験用プローブ                          2013年12月  9日    
特開 2013-246091  カンチレバー型プローブと
                    そのクリーニング方法                          2013年12月 9日    
特開 2013-246069  プローブカード、検査方法および検査装置    2013年12月  9日    
特開 2013-246964  有機EL素子の欠陥除去装置及び方法、
                     並びに、欠陥種類特定装置及び方法          2013年12月  9日    
特開 2013-242236  固体撮像素子用プローブカードとそれを
          用いる固体撮像素子の検査方法                         2013年12月  5日    
特開 2013-239617  端子間接続機構                            2013年11月28日    
特開 2013-235871  基板間接続構造                            2013年11月21日    
特開 2013-219287  多層配線基板とその製造方法                2013年10月24日    
特開 2013-205098  プローブ及びプローブカード                   2013年10月  7日    
特開 2013-200256  プローブ装置                                  2013年10月  3日    

■2013年 特許取得
公報番号                   発明の名称                             公報発行日      

特許 5371099         目視検査装置と目視検査方法                 2013年12月18日    
特許 5372706         プローブ針ガイド部材及びこれを
                   備えたプローブカード並びにそれを
                   用いる半導体装置の試験方法                   2013年12月18日    
特許 5363943       導電性シート及び導電性シートの
                  製造方法並びにプローブカー
                  及び検査装置                                         2013年12月11日    
特許 5364240          プローブユニット及び検査装置                         2013年12月11日    
特許 5367484          検査システム                                        2013年12月11日    
特許 5342418     電気的試験用プローブ及びこれを
               用いた電気的接続装置                             2013年11月13日
特許 5335614     欠陥画素アドレス検出方法並びに検出装置           2013年11月  6日    
特許 5337341      電気的接続装置およびその組み立て方法           2013年11月  6日    
特許 5328958      通電試験用プローブ組立体                          2013年10月30日    
特許 5322822      半導体検査用ウエハプローバ及び検査方法       2013年10月23日    
特許 5308958      表示パネルのためのワークテーブル及び試験装置  2013年10月 9日    
特許 5312227      プローブカード及び検査装置                           2013年10月 9日    
特許 5308845     金属微粒子の噴射ノズル                                   2013年10月 9日    
特許 5300431      被検査基板のアライメント装置                                    2013年 9月25日    
特許 5294982      電気的接続装置                                                           2013年 9月18日

公開日    2013年12月5日
量子電池の試験用半導体プローブ、試験装置及び試験方法をご紹介します。

 量子電池の製作プロセス途中での充電層の電気的特性評価を、損傷することなく行う事ができる半導体プローブによる量子電池の試験装置及び試験方法を提供する。電極54と金属酸化物半導体56とを支持体52に積層して構成された半導体プローブ50に、さらに量子電池と同じ材料でプローブ充電層58を形成し、紫外線照射する。半導体プローブ50に、量子電池と同じ材料でプローブ充電層58を形成することで、量子電池の充電層を傷つけることが無く評価が可能である。このプローブ充電層58を備えた半導体プローブ50を使用して、電圧計64と、定電流源62又は放電抵抗66により、量子電池製作途中での充電層18の充放電特性を測定する試験装置及び試験方法を提供する。

量子電池の試験用半導体プローブ、試験装置及び試験方法
  量子電池は、基板と、導電性のベース電極と、絶縁性物質で覆われたn型金属酸化物半導体を光励起構造変化させることによりバンドギャップ中にエネルギー準位を形成して電子を捕獲する充電層と、P型半導体層と、導電性の対向電極とを積層して構成されている。充電層へは、ベース電極と対向電極間に電源を接続して充電する。

 この様な量子電池は、その製作プロセスにおいて機能を確認するための電流―電圧特性及び充放電特性の評価がおこなわれている。

特許 WO2013179471A1 - 量子電池の試験用半導体プローブ、試験装置及び試験方法