BIND BatteryTM

CONNEXX SYSTEMSが提案するBINDという新しい選択肢

BIND BatteryTMとは、CONNEXX SYSTEMSの独自技術(日米欧特許取得済)により、複数の種類の異なる蓄電池を一体化することにより、構成する各蓄電池の特性を活かし、相乗的に性能を向上させる、これまでにないハイブリッド蓄電池です。要求事項に応じた柔軟な設計が可能であり、アプリケーションに応じた最適なバッテリーシステムを実現できます。

特許
日本特許:JP5373999B2/
欧州特許:EP2768071(B1)/
米国特許:US9385543B2
BIND Battery TMの最小構成ユニット(24V)

リチウムイオン電池と鉛電池によるBIND BatteryTM(Li-Pb BIND BatteryTM

例えば、リチウムイオン電池と鉛電池とを「BIND」することにより、長サイクル寿命、高エネルギー密度といったリチウムイオン電池の特性と、耐過充電性能や良好な低温特性といった鉛電池の特性とを併せ持った、過酷環境に強く、極めて安全性の高いBIND BatteryTMを製造、販売しています。

特長

1. ユニークな自律安全性

リチウムイオン電池は、ほぼ100%の充電効率を有する優れた蓄電池ですが、何らかの原因により、ひとたび過充電状態となると、エネルギーの異常蓄積により、熱暴走を起こし、最終的には破裂、発火に至る、本質的なリスクがあります。一方、鉛電池等の水系電池は、電解液の分解反応により、一定以上のエネルギーは熱として系外に放散されてしまうという特性があります。Li-Pb BIND Battery™は、リチウムイオン電池の性能を最大限に活かしつつ、過充電エネルギーを安全に排出することができるように設計されています。

下記は、リチウムイオン電池単体とLi-Pb BIND Battery™とを、各々130%の過充電状態にした上で、100℃の熱風環境下に9時間放置した結果です。

試験完了後のLiB (単体)

試験完了後のBIND BatteryTM

リチウムイオン電池は、温度が上昇すれば上昇するほど危険な状態となりますが、Li-Pb BIND BatteryTMの場合は、過充電エネルギーがリチウムイオン電池から鉛電池に移転することで、安全性が保たれます。この試験では、リチウムイオン電池単体では、試験開始後4時間40分後には電池から発煙、その直後に発火し、激しく燃焼を続けましたが、Li-Pb BIND BatteryTMの場合には、温度が上昇すれば上昇するほど、リチウムイオン電池から鉛電池へのエネルギー移転が指数関数的に増大することで、リチウムイオン電池を安全な状態に保つため、試験完了まで危険な状態には至りませんでした。このような他に類を見ない自律的な安全性回復機能は、Li-Pb BIND BatteryTMの最大の特徴です。

2. -30℃環境下でも放電可能な優れた低温特性

Li-Pb BIND BatteryTMの特性の一つに優れた低温特性があります。リチウムイオン電池は、低温環境下に置かれると、電解液抵抗の増大により、放電開始時に電圧が大きく降下してしまい、有効な放電容量を得ることができません。一方、鉛電池の場合には、-30℃環境下でも、ある程度の放電容量が維持されます。Li-Pb BIND BatteryTMは、低温環境下では鉛電池が初期放電を担当することにより電圧の急激な低下を防止し、放電による自己発熱によりリチウムイオン電池の電圧が回復することで、リチウムイオン電池の容量も利用できるようになるため、-30℃環境下でも、リチウムイオン電池はもちろん、鉛電池も遥かに凌ぐ放電容量を維持することができます。つまり、特に寒冷地や山間部における用途には極めて有用な蓄電池であると言えます。

低温環境下におけるBIND Battery™の放電挙動

First plateau 鉛電池(PbB)は初期段階でLibをサポートしている。 Second plateau リチウムイオン電池(liB)は、放電の中期および末期で電圧を維持する。

環境温度と蓄電池種別放電容量

実証実験

BIND Battery™ の製品