【東芝】LFP電池と同等の体積エネルギー密度を持ちながら、超急速充電と長寿命性能を両立する電池を開発

大型商用電気自動車向けニオブチタン酸化物（NTO）負極電池、LFP電池の約10倍以上の充放電回数を実現

２０２４－１１－６
株式会社　東芝


LFP電池と同等の体積エネルギー密度を持ちながら、超急速充電と長寿命性能を両立する電池を開発
－大型商用電気自動車向けニオブチタン酸化物（NTO）負極電池、LFP電池の約10倍以上の充放電回数を実現－



概要
　当社は、ニオブチタン酸化物(Niobium Titanium Oxide、以下NTO)を負極に用い、リン酸鉄リチウムイオン電池(以下LFP電池)と同等の体積エネルギー密度(*1)を持ちながら、LFP電池の約10倍以上(*2)の回数で超急速充電できる長寿命性能を備えた、バスやトラックなどの大型商用車に適したリチウムイオン電池を開発しました。NTO負極のNTO粒子の表面にナノレベルの導電剤を均一に分散させ、粒子間に強固な導電ネットワークを形成する電極製造技術を開発し、エネルギー密度と寿命の向上を達成するとともに、高い入出力性能を実現することで超急速充電を可能にしました。

　本電池は、5分間で約70%の超急速充電が可能で、超急速充電と放電を15,000回以上繰り返しても80％以上の電池容量を維持する長寿命性能を有しています（図1）。また、-30℃から60℃の過酷な環境下でも超急速充電が可能で、リチウムの析出が原理的に起こらないことから発煙・発火のリスクが極めて低く、低温～高温の環境下でも高い信頼性を有し、安全に利用することができます。商用車は稼働率が高く、厳しい外気温の中で運行されることが多いため、電動化には超急速充電、長寿命性能、高い安全性と信頼性が必要で、本電池はこれらの特長を兼ね備えています。また、本電池は超急速充電を繰り返し行うことができるため、電池搭載量を減らすことが可能で、さらに長寿命であるため、電池交換の必要性を大幅に減らします。商用電気自動車の初期コストと運用コストの両方を削減でき、総所有コスト(TCO：Total Cost of Ownership)の低減が期待できます。

　当社は、2017年にNTOを負極に用いた次世代リチウムイオン電池の試作に成功し、2018年にはCBMM（社長：リカルド リマ（Ricardo Lima）、本社：ブラジル・サンパウロ市)および双日株式会社(社長：植村幸祐、本社：東京都千代田区)と共同開発契約を締結し、本電池の商業化に向けた協業を進めています。3社は、開発した本電池を電気バスに搭載し、本年6月からCBMMが権益を所有するブラジル・ミナスジェライス州のアラシャ鉱山で、実走行の実証実験を行っています（*3）。