製造業の自動化やインフラのDXが急ピッチで進む現代において、これまで電池の設置が難しかった「高温環境」での電源確保は長年の課題でした。今回、FDKが発表した小型酸化物系全固体電池「SoLiCell（ソリセル）」が150℃の高温下での安定放電を確認したというニュースは、産業用IoTデバイスの活用領域を劇的に広げる画期的な成果です。耐熱性に優れる全固体電池の実用化に向けた最新動向を整理します。
FDK「SoLiCell」150℃動作確認の概要
FDKは、SMD（表面実装部品）型の小型酸化物系全固体電池「SoLiCell」について、150℃の高温環境下において安定した放電動作を行うことを確認したと発表しました。
- 驚異的な高温耐性と放電維持: 室温（23 ℃）で充電した後に150 ℃の環境下で放電試験を実施した結果、極めて高い温度下でも安定した放電が行われ、公称容量の60％以上の放電容量を維持することが実証されました。
- 安全性と実装の優位性: 不燃性の材料および酸化物系セラミックス焼結体で構成されているため、発火や液漏れのリスクが極めて低く、基板へ直接はんだ付けするリフロー実装にも対応しています。
産業用IoTの拡大と高温耐性へのニーズ
- 従来の液体系電池の限界: 一般的な液体電解質を用いたリチウムイオン電池は、動作温度の上限が60 ℃から85 ℃程度に制限されており、モーターや炉、配管といった高温になる設備の周辺では冷却や設置場所の工夫が必要でした。
- 激化する耐環境性能の開発競争: 小型全固体電池の分野では、村田製作所やTDKがSMDタイプの量産で先行し、マクセルなども150 ℃での動作技術を開発するなど、過酷な環境に耐える次世代電池の開発競争が加速しています。FDKも中期経営計画「R3」において全固体電池を次世代の収益基盤と位置づけ、評価を急ピッチで進めています。
今後の展望：自立型電源としての展開
- メンテナンスフリー化への貢献: FDKは今後、高容量化や高出力化に加え、光・熱・振動などを電力に変える「エネルギーハーベスト（環境発電）」技術との組み合わせを強化する方針です。
- 活用が期待される領域: 電池交換が極めて困難な高温設備周辺の状態監視センサや製造設備のモニタリング機器などにおいて、完全な「自立型電源」としてメンテナンスフリー化を強力に支える技術として期待されています。現在展開中の「SCC4532K」や「SCD4532K」などのサンプル対応を通じ、産業用デバイスの小型化・高機能化に大きく寄与していく見通しです。
出典：https://voix.jp/biz/news-analysis/181771/
FDK’s Small Oxide-Based All-Solid-State Battery “SoLiCell” Confirmed for Stable Operation and Over 60 Percent Capacity Retention Under High Temperature of 150 Degrees Celsius
In today’s rapidly advancing era of manufacturing automation and infrastructure DX, securing a power source in high-temperature environments where battery installation was previously difficult has been a long-standing challenge. The news that FDK’s small oxide-based all-solid-state battery “SoLiCell” confirmed stable discharge under high temperatures of 150 degrees Celsius is a groundbreaking achievement that dramatically expands the field of application for industrial IoT devices. Here is a summary of the latest trends toward the practical application of heat-resistant all-solid-state batteries.
Overview of FDK “SoLiCell” 150 Degrees Celsius Operation Confirmation FDK announced that it confirmed stable discharge operation under a high-temperature environment of 150 degrees Celsius for “SoLiCell,” an SMD (Surface Mount Device) type small oxide-based all-solid-state battery.
- Remarkable High-Temperature Resistance and Discharge Retention: As a result of conducting discharge tests in an environment of 150 degrees Celsius after charging at room temperature (23 degrees Celsius), it was demonstrated that stable discharge occurred even under extremely high temperatures, maintaining a discharge capacity of over 60 percent of the nominal capacity.
- Safety and Mounting Advantages: Because it is composed of non-flammable materials and oxide-based ceramic sintered bodies, the risk of ignition or liquid leakage is extremely low, and it also supports reflow mounting (soldering process) directly onto circuit boards.
Expansion of Industrial IoT and the Need for High-Temperature Resistance
- Limitations of Conventional Liquid Electrolyte Batteries: Lithium-ion batteries using conventional liquid electrolytes generally have an upper operating temperature limit restricted to about 60 to 85 degrees Celsius, requiring cooling measures or special installation locations around high-temperature equipment such as motors, furnaces, and piping.
- Intensifying Competition in Environmental Resistance Development: In the field of small all-solid-state batteries, Murata Manufacturing and TDK are leading in mass production of SMD types, and Maxell has also developed 150 degrees Celsius operating technology, accelerating competition to develop next-generation batteries that can withstand harsh environments. FDK has also positioned all-solid-state batteries as a next-generation revenue foundation in its medium-term management plan “R3” and is accelerating evaluations.
Future Outlook: Deployment as an Autonomous Power Source
- Contribution to Maintenance-Free Operation: Moving forward, FDK plans to strengthen its combination with “energy harvesting” technologies that convert minute amounts of light, heat, or vibration into electrical power, in addition to pursuing higher capacity and higher output.
- Promising Application Areas: It is expected to serve as a technology that strongly supports maintenance-free operation as a fully “autonomous power source” for condition-monitoring sensors and manufacturing facility monitoring equipment near high-temperature equipment where battery replacement is extremely difficult. Through ongoing sample deployment of models like “SCC4532K” and “SCD4532K,” it is anticipated to make significant contributions to the miniaturization and higher functionality of industrial devices.
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