電気自動車と電池は明日を拓く

二次電池には寿命がある。ここで寿命というのは、１回充電して放電できる時間ではなくて、繰り返し使うことができる回数、または期間のことだ。前者はあえていうと、残存放電時間という。あるいは残存容量が目安となる。

二次電池の寿命は外から電池を見ているだけではわからない。ただ、電池の電圧を測ってもわからない。温度を測ってもわからない。

内部抵抗というのは、一つの指標になる。でも、むずかしい。

電池が寿命に至る原因（劣化モード）はいろいろある。正極活物質の劣化、負極活物質の劣化、電解質の劣化、正極あるいは負極集電体と活物質間の接触性低下、正極あるいは負極活物質と電解質界面の劣化、集電体と電池端子との接触不良、電池ケースのシール不良、などなど。

内部抵抗にはこれらの影響がすべて含まれているとも言える。だから、上手く分離できれば、どの劣化モードで寿命に至ったかがわかるはずだ。でも非常に難しい。

二次電池の寿命評価には目的が２つあると思う。

ひとつは、ユーザがアプリケーションに適用する際に、必要な寿命性能があるかどうかを事前に判断するため。つまり、「この電池使えるのかなぁ。この寿命評価方法で調べたら大丈夫そうだね。」と安心するためのもの。

もう一つは、電池開発メーカが、試作した電池の性能を把握するため。あるいは、さらに開発を進めるために必要なポイントを明確化するため。

前者には、機器というか、用途と言うか、アプリケーションから要求される運転パターンを必要に応じて組み込んで、実使用条件とできるだけ近い条件で寿命を評価する必要がある。そして、実際に使用したときの寿命と良い相関があることが必要だ。そして、「寿命」の数字が大事だ。

後者の場合は、電池の種類にもよるが、電池の寿命を延ばすポイント探しのためなので、できるだけ早く寿命に到達してしまった方が良い。そして、実際に使用した場合の劣化モードと同じ劣化モードで性能低下する条件を見出す必要がある。

寿命試験は時間がかかるけど、目的によってアプローチが違うと思うので、これをあやふやにすると、ただ電池を痛めつけるだけの試験になる可能性もあり、長期間の試験を実施した割には、実用化にも、電池開発にも役に立たなくなってしまうかも。それは避けたい。

万能の試験方法ではなく、必要なデータが取得できる試験方法とすることが大事だと思う。