長野市の太陽光発電・蓄電池システム工事屋 G&Eかんぱにぃ

みなさん、こんばんは。

今日は、電力貯蔵用電池として利用されている蓄電池を紹介します。

・ＮａＳ電池

ナトリウム硫黄（ＮＡＳ）電池は、日本ガイシと東京電力の共同開発により2003年に世界で初め

て量産化された大型の電力貯蔵用電池です。

このＮａＳ電池は、負極（マイナス極）にはナトリウム（Na）、正極（プラス極）には硫黄

（S）、両電極を隔てる電解質にはファインセラミックスが使われており、以下のような特徴があ

ります。

• エネルギー密度が鉛蓄電池の約3倍と高い
• 電解質のイオン電導性を保つため約300℃の高温で動作する。
• 電解質が個体のため自己放電が無く、充電効率が高い。
• 期待寿命が15年以上と長寿命である。
• 完全密閉が可能で、ガスの排出が無い。
• メンテナンス性が高い。

また、課題として以下のことがあげられます。

• 　常温では動作しないため、ヒーターによる加熱と放電時の発熱を用いて、作動温度域（300℃程度）に温度を維持する必要がある。
• 　充放電特性が比較的長い時間率(6 – 7時間)で設計されている。

いろいろと課題はありますが、設置コストも下がってきており、風力発電や大規模太陽光発電等再

生可能エネルギーとの併設、周波数調整、ピークカットシフト、スマートグリッドなどに利用され

ています。

・レドックスフロー電池

レドックスフロー電池は、フロー電池（電解液循環型電池）の一種で、主に電力貯蔵用に用いられ

る二次電池です。

この、レドックスフロー電池は、負極、正極とも炭素繊維でできていて、正極の電解液に金属バナ

ジウム、負極の電解液に硫酸バナジウムの硫酸溶液が使われていて、以下の特徴があります。

＜長所＞

• サイクル寿命が1万回以上と長い。
• 室温での動作が可能。
• 活物質が液体で外部タンクに貯蔵されるため大型化が容易。
• ガスの発生が無く、爆発・引火性も無い。
• バナジウムのリサイクルが容易。
• メンテナンス性が高い。

＜短所＞

• 原料のバナジウムが高価である。
• 電解液を循環させるための付帯設備が必要。
• 充電効率が低い。

この、レドックスフロー電池ですが、日本では、住友電気工業㈱さんが有名でしょうか？

２０１６年１２月に北海道で大規模な実証設備を稼働させており、今後、ますます期待できるので

はないかと思います。

みなさん、こんばんは。

先日、１１月３日の金曜日に、長野県松本技術専門校・ふれあい技能センターにて、ものづくり

フェア長野２０１７が開催されました。

ものづくりフェア長野２０１７

このイベントは、長野県職業能力開発協会技能振興センター様の主催で、毎年この時期に開催され

ているものです。

弊社が入会しています「長野県電気工事業工業組合青年部会」では、ほぼ毎年のようにこのイベン

トに出店者として参加しており、今年は、小学生４〜６年生を対象とした「ＬＥＤ親子工作教室」

を行いました。

開会式が終わり、開場されると同時に並んでいた子供たちは、お父さんやお母さんと一緒にわれわ

れのブースに駆け寄りました。

定員が１０名であったため、参加できなかった子が多数いたようですが、何せ、無料のイベント

で、われわれも６名での出店であったために、これが限界かと・・・

できなかった子には申し訳なかったと思いながら、あっという間に予定が終了してしまいました。

このイベントは、長野県職業能力開発協会技能振興センター様の主催であり、他に長野県板金工業

組合様や、長野県建設労働組合連合会様などの建設関係の組合様が多数出展されていて、ものづく

りに関するさまざまなことが親子で体験できるようになっております。

事前に告知できればよかったのですが、事後になってしまい申し訳なかったです。

このイベントは、毎年続いています。興味のある方は、来年のこの時期に開催されるかと思います

ので、ぜひ、アンテナを張っていてください。

みなさん、こんばんは。

今日は、イベントのご案内です。

■11月11日 信州自然エネルギーマルシェ　2017
　～自然エネルギー＆恵みを楽しむ収穫祭～
～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～
日時：11月11日（土）11：00～15：00　雨天決行（荒天中止）
場所：鴨池川エナジーパーク（諏訪市豊田終末処理場隣接） http://www.kamoepa.net/
クリーンレイク諏訪・諏訪湖スタジアム近く
中央道諏訪ICより車で15分

自然のエネルギー資源や豊かな恵みがいっぱいの信州！
大自然からの贈り物「自然エネルギー」を、楽しく暮らしに活用できる知恵や工夫を
体感できるチャンスです。焚き火を囲んでみんなでワイワイやりましょう！
美味しいもの、素敵なイベントもご用意しています。ご家族で、お友達どうしで、
お気軽に鴨池川エナジーパークにお越しください。

見て、知って、体験して、食べて、楽しめるイベントブースがたくさん！

◎自然エネルギー機器＆グッズ展示
　● ロケットストーブ・ペレットストーブ
　● チェーンソーひとつでできちゃう丸太七輪
　● 携帯用の太陽光パネルと蓄電池のセット
　● 太陽光ネット監視装置　etc…
◎話題・情報紹介＆販売
　●「太陽光+蓄電池」でもっと災害に強い家に!
　● 地域の太陽光発電プロジェクト「相乗りくん」紹介
　● ソーラーシェアリング紹介
　● 太陽光の電気でつくるソーラージュース&
　　太陽熱のお湯で淹れるソーラーコーヒー
　● 無農薬野菜・お菓子の販売 etc…
◎体験＆実験
　● 鴨池川で「カヤック」デモンストレーション!(同乗OK)
　● 必見!こども実験コーナー(液体窒素)
　● 炊出し体験!「炊飯袋を使ってごはんを炊こう」
　● バイオマスロケットボイラーで沸かす「足湯」
　● ファイヤースターターで焚き火をつくろう!
　● 焚き火でマシュマロを焼いて食べよう! etc…
◎音楽
　● ソーラー電源のステージで、葦木啓夏さんコンサート

●入場無料
　直接会場にお越しください。

◎ 主催　岡谷酸素株式会社　自然エネルギー信州ネット　自然エネルギー信州ネットSUWA
　　　　 一般社団法人自然エネルギー信州ネット　
◎ 共催　長野県　鴨池川エナジーパーク
◎ 後援　諏訪市教育委員会
◎ 問合せ先：　026-217-6450（月＆木）090-9965-2374（浅輪）　staff@shin-ene.net

信州自然エネルギーマルシェ 2017

このイベントは、岡谷酸素太陽光発電所ＳＵＷＡＫＯ　Ｌａｂｏの還元金活用事業です。

※岡谷酸素太陽光発電所ＳＵＷＡＫＯ　Ｌａｂｏとは

　発電事業者である岡谷酸素株式会社と長野県、自然エネルギー信州ネットの共同プロジェクト

で、自然エネルギーの普及を目的としています。

ご興味のある方、お出かけする場所にお困りの方・・・など、諏訪までドライブがてらにいかがで

すか？

みなさん、こんばんは。

今日は、リチウムイオン電池の材質について書きたいと思います。

リチウムイオン電池は、正極と負極の間をリチウムイオンが行き来することによって充電、放電が

繰り返し行える二次電池です。そして、その構造は、正極と負極、そして、電解液からできてお

り、正極にはリチウム酸化物、負極には黒鉛等の炭素素材、電解液にはリチウム塩有機溶媒が使わ

れているという話は、前回に書きました。

それでは、実際に使われている材質には何があるのか、下記にまとめてみました。

＜正極＞

　①　コバルト酸リチウム（LiCoO2） ー コバルト系

　②　ニッケル酸リチウム（LiNiO2）ー ニッケル系

　③　マンガン酸リチウム（LiMn2O4）― マンガン系

　④　リン酸鉄リチウム（LiFePO4）― リン酸鉄系

　⑤　コバルト酸リチウムの一部をニッケルとマンガンで置換したもの（Li(Ni-Mn-Co)O2）― 三元系

＜負極＞

　一般的には、黒鉛などの炭素系素材ですが、東芝のリチウムイオン電池には、チタン酸リチウム

（Li4Ti5O12）が使われています。

＜電解液＞

　有機溶媒にリチウム塩を溶解させた有機電解液が使われており、有機溶媒の種類を下記にまとめ

てみました。

　①　エチレンカーボネート（EC）

　②　プロピレンカーボネート（PC）

　③　ジメチルカーボネート（DMC）

　④　ジエチルカーボネート（DEC）

　⑤　エチルメチルカーボネート（EMC）

　⑥　ポリエチレンオキシド（PEO）

　⑦　ポリプロピレンオキシド（PPO）

　⑧　ポリフッ化ビニリデン（PVdF）

＜セパレータ＞

　①　ポリエチレン（PE）

　②　ポリプロピレン（PP）

それでは、リチウムイオン電池にはどれぐらいの種類があるのか、下記にまとめてみました。

①　コバルト酸リチウム（LiCoO2） ー コバルト系

この、リチウムイオン電池を最初に商品化されたのが１９９１年で、ソニーと旭化成による共同開

発でした。正極にはコバルト酸リチウム、負極には黒鉛が使用されたもので、最もバランスの取れ

た正極材料としてモバイル機器を中心に幅広く使用されています。

②　ニッケル酸リチウム（LiNiO2）ー ニッケル系

ニッケル酸リチウムを正極に使用したニッケル系リチウムイオン電池は、高容量ですが、安全面に

問題があるとされてきました。しかし、ニッケル系の中でも、ＮＣＡ系と呼ばれているタイプのも

のは、安全性の確保の為さまざまな開発を行い、商品化されるようになりました。代表的なものと

して、プリウス・プラグインハイブリッドに掲載されています。

③　マンガン酸リチウム（LiMn2O4）― マンガン系

マンガン酸リチウム（LiMn2O4）を正極材料に使用するマンガン系リチウムイオン電池は、他の正

極材料に比べて安く、結晶構造が強固であるマンガンを使用することによって、熱安定性に優れて

いて、安全性が高いリチウムイオン電池です。この結果、現在では、車載用電池の主流となってお

り、日産のリーフや三菱のiMiEV、他にGMボルト・ダイムラー・ＢＭＷ・北京汽車などに採用さ

れています。

④　リン酸鉄リチウム（LiFePO4）― リン酸鉄系

リン酸鉄リチウム（LiFePO4）を正極に使用するリン酸鉄系リチウムイオン電池は、２００９年に

ソニーより商品化されたものです。（今では、各社から販売されています。）

リン酸鉄系は電池内部で発熱があっても結晶構造が崩壊しにくく、安全性が高いことが特徴です。

また、鉄を原料とするためマンガン系よりもさらに安く製造できるメリットがあります。

弊社で取り扱っているパーソナルエナジーに採用されている電池には、このタイプのものが使われ

ており、高出力・長寿命という特徴を持っています。

⑤三元系

三元系とは、安定性を高めるためにニッケルの一部をマンガンとコバルトに置き換えたもので、

2000年に日本とアメリカで開発されました。ニッケル、マンガン、コバルトの三元素が使用され

ているので、三元系と呼ばれています。この形式を採用しているメーカーは、一時期、スズキのレ

ンジエクステンダー向けにリチウムイオン二次電池を供給していた三洋電機や、ホンダが開発を進

めるPHEV向けに電池を供給するブルーエナジージャパンがあります。

⑥チタン酸系

一般的に、リチウムイオン電池の負極には黒鉛が使用されていますが、東芝が製造するリチウムイ

オン電池は、正極にはマンガン酸リチウム、負極にはチタン酸リチウムが使用されており、SCiBと

いう商品名がついています。この電池の特徴として、外力などで内部短絡が生じても熱暴走が起き

にくい、充放電10000回以上の長寿命、6分間での急速充電、キャパシタ並みの入出力密度、寒冷

地寒冷地（-30℃）でも使用可能などがあります。このような特徴を持つチタン酸系ですが、電気

自動車や蓄電システムに採用されています。

⑦リチウムポリマー

リチウムポリマー電池とは、電解液にゲル状の有機溶媒が使用されているもので、重量が軽く、揮

発性・引火性のある電解液を用いるリチウムイオン電池よりも安全性が高いことが特徴です。ま

た、柔軟性にたけているため、筐体が曲がりやすく、過充電・過放電によりショートしやすいとい

う欠点もあります。この電池は、ほぼすべての携帯電話・スマートフォン・タブレット等の電源と

して使用されています。

世の中に、かなりの数のリチウムイオン電池が存在していますが、こんなに種類があったとは・・

ちょっと、おどろきますね。

長くなりましたが、今日はここまでにします。

みなさん、こんばんは。

２か月ほど前に、こんな投稿をしたのをおぼえていますか？

スーパーグローバルハイスクール

この時の課題研究の発表会が本日開催されました。

さすが、長野高校生！

どの班も、パワーポイントを駆使し、英語を時折つかいながらのわかりやすい説明で、自分たちの

研究内容を説明していました。

説明もわかりやすかったのですが、すごかったのは、発表が終わった後の質疑の内容、その質疑に

対する応答、どちらも、的を得ていて、気持ちよかったです。

では、わが社に訪問に来たグループはどうであったかというと、まず分散会での一次審査を無事に

パスしました。そして、そのあとの一次審査の上位３班による全体会の研究発表で見事、最優秀賞

を頂きました。

おめでとうございます。

この結果により、この先もグローバルな課題研究が続けられるみたいです。

よかったですね。

みなさん、こんばんは。

今日は、リチウムイオン電池について書きたいと思います。

リチウムイオン電池は、ニッケル水素電池が商品化された翌年の１９９１年に、ソニーと旭化成に

より開発されました。

以下に、リチウムイオン電池の構造をしめします。

　　　　　　　　　　　（出典）みちのくトレード合同会社ＨＰより

リチウムイオン電池は、正極にリチウム酸化物、負極に黒鉛等の炭素素材、電解液にリチウム塩有

機溶媒が使われていて、正極と負極の間には、ショートを防ぐため、ポリエチレンやポリプロプレ

ンなどでできたセパレータがはさまれています。

この、リチウムイオン電池の長所・短所として以下のことがあげられます。

※長所

• 他の二次電池よりもエネルギー密度が高い。
• メモリー効果が無い。
• 自己放電がニカド電池やニッケル水素電池の1/10程度と非常に少ない。
• 他の二次電池と比べて、寿命が長い。（充放電サイクル数が大きい）
• 動作温度範囲が広い。

※短所

• 過放電、過充電共に異常発熱の危険性があり、保護回路が必須。
• 大電流放電に適さない。
• 低温特性がニカド電池、ニッケル水素電池よりも劣る。

このような長所・短所をもつリチウムイオン電池ですが、コストが高かったことと、一時期、事故

が多かったことがあり、しばらく、普及しませんでした。ですが、品質の向上により、安全面の

ハードルがさがるとかなりのスピードで普及するようになり、今では、ノートパソコンや携帯電話

などのモバイル機器、電動工具、電気自動車や家庭用の定置型蓄電池などさまざまなシーンで利用

されています。

この、リチウムイオン電池ですが、正極や負極に様々な材質のものを使用することによってさまざ

まなシーンで利用されるようになりました。次回は、その、材質に触れてみたいと思います。

みなさん、こんばんは。

なにか、わかりますか？

娘と「かんぴょう」つくってます。

うまく、できるかなー

みなさん、こんばんは。

今日は、ニッケル水素電池（Ｎｉ－ＭＨ）について書きたいと思います。

ニッケル水素電池は、１９９０年に日本の松下電池工業と三洋電機によってニッケルカドミウム電

池の負極を水素吸蔵合金に置き換えたものが商品化され、登場しました。

以下に、ニッケル水素電池の構造をしめします。

(出典)工具のプロショップ神戸プラス工具株式会社

ニッケル水素電池は、ニッケルカドミウム蓄電池と同様の構造で、正極には水酸化ニッケルの板、

電解液には水酸化カリウムが使われていますが、負極に使われているカドミウムの板を水素吸蔵合

金の板に置き換えられました。

この、ニッケル水素電池の長所・短所として以下のことがあげられます。

※長所

• 有害物質であるカドミウムを含まない。
• ニカド電池よりも容量密度が高い。
• 内部抵抗が小さく、大電流放電が可能。
• ニカド電池には劣るものの、低温特性に優れ低温時の電圧降下が少ない。
• ニカド電池と比べメモリー効果が小さい。

※短所

• ニカド電池に比べ過放電に弱く、完全放電すると電池が劣化し容量の低下が起こる。
• 自己放電が大きい。

このような長所・短所を持つニッケル水素電池ですが、ハイブリッド自動車や鉄道車両、新エネル

ギーによって設置される大型の蓄電池などに使われています。また、ニッケルカドミウム蓄電池に

含まれていた有害物質であるカドミウムを含まなくなり、ニッケルカドミウム蓄電池に比べて、倍

以上の容量が保持できるようになったため、ニッケルカドミウム蓄電池からの置き換えが急速に進

んでいきました。

参考までに自己放電やメモリー効果などといった短所に対しては、改善されたものが開発されてお

り、そういったものを選ばれることをお勧めします。

みなさん、こんばんは。

今日は、ニッケルカドミウム蓄電池（Ｎｉ－Ｃｄ）の長所・短所について書いてみようと思いま

す。

ニッケルカドミウム蓄電池（通称：ニカド電池）は、今から１１８年前の１８９９年にスウェーデ

ンの科学者「ワルデマール・ユングナー」によって発明されました。

以下に、ニッケルカドミウム蓄電池の構造をしめします。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　（出典）工具のプロショップ神戸プラス工具株式会社

ニッケルカドミウム蓄電池は、正極にはオキシ水酸化ニッケルの板、負極にはカドミウムの板、そ

して、これらの電極を満たすようにして電解液である水酸化カリウムが入っています。また、両電

極の間には、ショートしないように絶縁物（セパレータ）がはさまれています。

この、ニッケルカドミウム蓄電池ですが、以下のような長所・短所があります。

※長所

• 内部抵抗が小さく、大電流放電が可能。
• 過放電状態で放置しても、充電により容量が回復する。
• 低温特性に優れ、低温時の電圧降下が少ない。
• 最大500回程度の充電に耐えられる頑丈さがある。
• 安定した放電が連続で出来る。

※短所

• 自己放電が大きい。
• メモリー効果(注1)が大きい。
• 有害物質のカドミウムが含まれている。

(注1)メモリー効果とは・・・

完全に使い切っていないニカド充電池、ニッケル水素充電池に、継ぎ足し充電を行うことで、その

継ぎ足しを始めた段階の電池容量を記憶する（メモリー）ことにより、そのあとで電池を使ってい

てそのメモリーされた容量のところまでくると、著しい電圧の降下が起きます。それにより、機器

側で従来必要な電圧がなくなったと判断し電池切れのランプが付いたり、電圧が足りないことで使

用できなくなったりします。しかし、電池自体の容量が本当になくなったわけではないので、リフ

レッシュさせることにより、本来の電池の性能を取り戻すことができます。

このような長所・短所を持つニッケルカドミウム蓄電池ですが、コードレス電話や、電動工具、

シェーバー、非常照明等に使われています。

※余談ですが、このニッケルカドミウム蓄電池を日本で商品化したのは三洋電機で、１９６３年の

ことでした。また、なじみのある呼び名では、「ニッカド電池」、「カドニカ電池」があります

が、どちらも三洋電機の登録商標で他社は使用できないため、通称「ニカド電池」と呼ばれていま

す。

みなさん、こんばんは。

今週末、小布施町でスラックライインのイベントが開催されます。

　　　　　　　【スラックラインワールドカップジャパンin小布施】

2017 Slackline World Cup Japan【FULL COMBO】

スラックライン　

スラックラインは、10年前に誕生したニュースポーツです。競技者はわずか5cmのライン上でアク

ロバティックな技を展開し、その難易度や技の美しさを競い合います。近年はライン上での静止・

歩行が体幹やバランス強化に役立つことがスポーツや医療の分野でも注目されており、その気軽さ

から老若男女が親しめるスポーツとして、日本ではもちろん世界80カ国約300万人が愛好している

と言われています。

世界各国から高いレベルの素晴らしい選手が集まり、素晴らしい技を披露します。また、小布施町

在住の木下晴稀君を初めとするレベルの高い日本人選手も参加します。

当日は、入場無料でどなたさまでも観覧していただけます。

尚、会場周辺は大変混雑される予想です。シャトルバス等をご利用ください。

詳しくは、大会ホームページまで　→　http://slwcjp.com/

世界の素晴らしい技を見に来られてみてはいかがですか？