大容量かつコンパクトなバッテリーを、生み出しました。
軽量・コンパクトでありながら、多くの電気を蓄えることができる自社開発のリチウムイオンバッテリーには、いち早く実用化を行うことで積み重ねたノウハウが詰まっています。
一般的なアルカリ単三乾電池の電力量は約1Wh。新型日産リーフの30kWhのリチウムイオンバッテリーに置き換えるとすれば3万本が必要になり、アルカリ単三乾電池1本の重量は25gほどなので総重量は750kgにもなってしまう。
※アルカリ乾電池の使用できる電池容量は、使用する機器や条件によって変化します。
新型日産リーフには総電力量が30kWhのリチウムイオンバッテリー搭載車が新たに設定された。例えば一般的なスマートフォンに使われている電池は約7Whだとすると、日産リーフのリチウムイオンバッテリーは約4000倍の電力量をもっていることになる。スマートフォンが1回の充電で最大840分ほど連続通話ができるとすれば、日産リーフのバッテリーの電力量なら6年以上話し続けられる。
※連続通話時間は、電池の充電状態、設定状況、気温などの使用環境により変動します。新型日産リーフのバッテリーの電気容量は・・・
スペース効率を極めた頑丈なバッテリーパック
バッテリーの最小単位であるセルには小型で高出力、高容量の薄型ラミネート構造を採用し、日産リーフのバッテリーパックができあがる。床下にレイアウトされるバッテリーパックはそれ自体が頑丈な設計で、日産リーフの構造体としての役割も果たしている。
リチウムイオンバッテリーは、生活のなかでもさまざまな製品に用いられている。馴染みがあるところでは携帯電話が挙げられるが、それと比較すれば、日産の電気自動車に搭載されているバッテリーの電気容量はとてつもなく大きい。リチウムイオンバッテリーの特徴は鉛酸バッテリーやニッケル水素バッテリーに比べてエネルギー密度が高いことだ。たくさんの電気を畜えることができるから、同じ性能であればよりコンパクトかつ軽くできる。そこに注目した日産は、リチウムイオンバッテリーを搭載する電気自動車の開発を1992年にスタートさせた。そして96年には、プレーリージョイEVを世界に先駆けて販売し、それ以降も97年にアルトラEV、99年にハイパーミニを市場に投入する。こうした実績を積み重ねるなかで得たノウハウをもとに、日産リーフが完成した。スムーズで力強い加速性能や、ゆとりのある室内空間の実現には、リチウムイオンバッテリーの高性能化が欠かせなかったのである。
日産リーフのリチウムイオンバッテリーは階層的な構造をもっている。まず、単体でバッテリーの機能を果たすシート形状のバッテリーセル。そしてセルを4枚重ね合わせ金属ケースに収めたバッテリーモジュール。さらにモジュールを48個接続し、センサーやコントローラーとともにケースへ収めたバッテリーパックとなり、これがクルマの床下へレイアウトされる。このバッテリーは、薄くコンパクトでレイアウトの自由度が高いラミネート構造のセルを採用するほか、通常自動車会社では行わない電極設計から、各種材料の選定までを自社で行っているのが大きな特徴だ。大容量と軽量・コンパクトを両立するラミネート構造セルは、それまでに用いられていた円筒形セルに比べ、表面積が広く放熱性が高い。そのため放充電によるセルの温度上昇を低く抑えることができ、熱対策の簡素化を可能にした。一方、電極設計および材料選定まで独自に行うことが、自動車用バッテリーとして信頼性と耐久性を高めることにつながった。データセンターでバッテリーの状態をモニターするサポート体制が整えられていることはもちろん、高品質な自社開発のリチウムイオンバッテリーを搭載していることが、日産リーフの安心・安全を支えているのだ。
※本記事は2015年12月2日時点の情報を元に作成されております。
