自動車や移動体・輸送機器における電気二重層キャパシタおよびリチウムイオンキャパシタの応用、設計、試験評価

第1部 電気二重層キャパシタ (EDLC) の原理、世界動向、低抵抗化生産、自動車、電車など輸送機器への最新利用動向

(2015年9月15日 10:00〜11:40)

これからの電気二重層キャパシタ (EDLC) の重要な開発ポイントは、低抵抗化による瞬 時充放電性が最重要である。このほかに容積効率と安全性、耐環境性である。大型 (2000—5000F) や中型 (50—150F) など、それぞれのターゲットに適した構成、諸材料 (活性炭、導電剤、バインダー) を選択し、製造することが重要である。またEV/HEVなど のアイドリングストップ技術での応用、テレビなどの家電製品の待機消費電力低減デバイ スでの応用、超高速充電 (瞬間充電) 機器への応用、中国、韓国での大型バス、電車への 応用動向など、最近のトピックスや新しい応用例、市場性などについても解説する。

1. 電気二重層キャパシタ (EDLC) の基礎知識
   1. 電池とキャパシタ (コンデンサ) の違いとは?
   2. 電気二重層の原理と構造
   3. エネルギー貯蔵の中での位置付け
   4. 種類と特性,充放電機構
   5. EDLCの世界的な市場・企業動向 (日米欧中)
2. 電気二重層キャパシタ (EDLC) の部材と製法
   1. 主な構成部材
      (電極、活性炭、電解液、セパレータ、バインダー、導電助剤、アルミパッケージ、他)
   2. 製造工程と主な製法
      (塗布法、圧延法、ロールプレス法、Dough法、他)
3. 電気二重層キャパシタ (EDLC) の内部抵抗の発生、低減法
4. 電気二重層キャパシタ (EDLC) の安全対策、ガス透過壊裂弁
5. 主な用途
   1. 各種バックアップ電源、瞬間停電対策装置
   2. スマートフォン、液晶テレビ、業務用複写機、エレベーターなどの省エネ化・待機消費電力低減
   3. 太陽光や風力・振動発電など再生可能エネルギーとの連携
   4. リチウムイオン電池との連携
   5. ロボット・パワーアシスト、非接触充電、etc
6. 自動車・輸送機器での用途と新しいトピックス
   1. EV/HEVなどのアイドリングストップ
   2. ブレーキ回生エネルギーシステム
   3. 燃料電池自動車の蓄電デバイス
   4. ショベルカーやフォークリフトなどでの利用例
   5. 自動二輪車、電動アシスト自転車での利用例
   6. 中国、韓国での大型EDLCバスでの利用例
      (ワイヤレス給電タイプを含む)
   7. 鉄道車両 (日本の研究例と中韓での実用例)
• 質疑応答

第2部 自動車等分野におけるキャパシタ応用の現状と可能性 ～EDLCとLi-Ion、応用場面想定寿命比較検討による応用の現状と可能性～

(2015年9月15日 11:50〜12:50)

　国内外の自動車,建機,鉄道,電力/電源システム等におけるキャパシタ応用最新事例について 紹介し,さらにキャパシタ応用のキーとおもわれる応用場面における寿命特性解析をベースにLi-Ion 蓄電池との比較によりそれぞれの応用の特徴および今後の可能性について説明する。

1. キャパシタ応用*の最新事例集 (キャパシタフォーラム編) の紹介 *; 電気二重層キャパシタ (EDLC) 、LIC、キャパシタハイブリッド鉛蓄電池
   1. 自動車、建設機械、フォークリフト、電車
   2. 電力/電源システム、事務機、住宅設備
2. 応用事例における性能仕様等の特徴
   1. 最大出力/電圧、最大容量
   2. 出力密度、出力/容量比、サイクル寿命目標等
3. EDLCとLi-Ion蓄電池の応用場面想定の寿命特性
   1. Li-Ion蓄電池の寿命モデリングについて
   2. EDLCの寿命モデリングについて
4. 長寿命用途例HEV/EVバスへのEDLC、Li-Ion応用の可能性に関する比較検討
   1. HEV、PHEV、EV用途に対するEDLC、Li-Ion蓄電池の得失比較
   2. Li-Ion蓄電池とEDLCとの応用住み分け、Combined ESS化等の可能性
• 質疑応答

第3部 大容量リチウムイオンキャパシタの概要とその応用 (車載、移動体への応用展開)

(2015年9月15日 13:40〜14:40)

　大容量リチウムイオンキャパシタに関し、その原理、特徴、特性の概要を解説し、それらの特徴を 活かした応用展開、特に車載・移動体への応用の可能性を解説する。

1. リチウムイオンキャパシタの原理と特徴
2. リチウムプレドープ技術
3. リチウムイオンキャパシタの特性
   1. 放電負荷特性
   2. 自己放電特性
   3. 信頼性、充放電サイクル特性
4. リチウムイオンキャパシタの信頼性・安全性向上のポイント
   1. リチウムイオン2次電池との安全モデル比較
   2. 各種安全性試験結果
5. リチウムイオンキャパシタの応用展開
   1. 省エネ関連用途
   2. 分散型エネルギーシステム
   3. 自然エネルギー蓄電デバイス
   4. 車載、移動体への応用展開
6. 今後の展望
• 質疑応答

第4部 自動車用電気二重層キャパシタ, リチウムイオンキャパシタの性能試験

(2015年9月15日 14:50〜15:50)

1. 電動車両用蓄電デバイスと求仕様
   1. 駆動システムと要求仕様
      • BEV
      • HEV
      • PHEV
      • マイクロHEV
      • アイドリングストップ車
   2. 各デバイスの得失の概要
      • Liイオン電池
      • NiMH電池
      • EDLC
      • リチウムイオンキャパシタ
   3. 評価項目の概要
2. EDLCの性能試験
   1. 静電容量と内部抵抗
      • 定義 ・表記方法 ・試験方法
   2. 自己放電特性
      • 定義 ・表記方法 ・試験方法
   3. 定格電圧
      • 定義 ・環境温度と供試体温度
   4. 寿命試験法
   5. 出力・出力密度
      • 定義 ・表記方法 ・試験方法
3. リチウムイオンキャパシタの追加要件
   • 温度依存性の確認
   • エネルギー効率
• 質疑応答

第5部 ワイヤレス給電と電気二重層キャパシタとの連携の可能性

(2015年9月15日 16:00〜17:00)

1. ワイヤレス給電システムの現状
   1. ワイヤレス給電とは
   2. EVへのワイヤレス給電
   3. 電気バスでのワイヤレス給電実証試験
2. ワイヤレス給電の課題
   1. 電磁波の課題
   2. 異物の侵入への課題
   3. 標準化の課題
   4. 道路上設置の課題
   5. 正着性の課題
3. ワイヤレス給電と電気二重層キャパシタ
   1. キャパシタへのワイヤレス給電の実例
   2. 今後の方向性～走行中給電～での連携の可能性
   3. 市場性
• 質疑応答