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トヨタと豊田自動織機が開発したバイポーラ電極｜クルマの電動化にもたらすインパクトとは？【EVの基礎まとめ Vol. 10】

公開日：2024.06.25

更新日：2024.06.25

駆動用車載電池として世界初採用の技術｜トヨタ・アクアが搭載するバイポーラ型ニッケル水素電池の電池スタック。バイポーラ電極を24セル積み重ねて1モジュールとし、7モジュール重ねて金属製のケースに収めている。従来型アクアに搭載のニッケル水素電池に比べ約2倍の出力を実現しているが、内訳は「セルあたり出力約1.5倍」×「コンパクト化により同じスペース内に1.4倍のセルを搭載」した結果としての数値。積み重ねるモジュール間に設けた隙間に空気を流して冷却する。

1枚の電極に正極と負極の双極を実装する｜従来型ニッケル水素電池で一般的なモノポーラ型は通電部品を外に出す必要があるため、通電部品に電流が集中して電気抵抗が大きくなる。いっぽう、バイポーラ型は集電箔全面で通電するため、抵抗を低く抑えることができ、大電流を一気に流すことができる。部品点数が少なくコンパクト化につながるのも特徴。ただし、Oリングシールで通電部材をシールすればいい従来型に対し、集電箔全周をシールする必要があり、高いシーリング技術が求められる。

新旧アクアのバッテリー性能比較｜電気の入出力性能が高いのが、バイポーラ型ニッケル水素電池の特徴。ドライバーの加速要求に対してバッテリー出力でカバーできる範囲が広がるので、出力を補うためにエンジンを始動させる機会が減り、モーター走行のカバー範囲を広くすることが可能。減速時は回生ブレーキの効率が高まるため、燃費向上につながる。

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