次世代電池の電極量産　アルバック、スマホ向けに

ディスプレー製造装置大手のアルバックは、次世代電池に使う金属電極の量産技術を開発した。均一な薄いシート状の金属リチウムを量産できる。液体の電解質を使わない「全固体電池」や、究極の電池と目される「金属空気電池」などへの採用を見込む。2019年秋から電池メーカーや研究機関に電極材料のサンプル出荷を開始。将来的にスマートフォン向けなどでの需要を開拓する。

アルバックが開発した電極製造装置はロール状に巻いた銅シートの上に金属リチウムを蒸着して、厚さが20マイクロ（マイクロは100万分の1）メートル以下の均一な薄膜を生産できる。これを電池の負極に利用すれば、性能が劣化しにくい電池を開発できるという。この「ロール・ツー・ロール方式」を採用することで大量生産にも向く。

電池の容量を増やすには一般的に正極材を厚くする方法がある。ただ、電池全体の体積や重量に制限があるため、代わりに負極材や電解質を薄くしたり、軽くしたりする方法が検討されている。

電池の負極には現状、グラファイトやシリコン材料を使うのが一般的だ。ここに比重の軽い金属リチウムの薄膜を利用する方法も試されている。

電池には均一な厚みや特性を持つ材料を使うため、高い生産技術が必要だ。アルバックは半導体やディスプレーの製造で培った装置や材料、生産技術を生かすことで、こうした課題を解決した。

アルバックは2005年に薄膜型の全固体電池の開発を始めるなど、早くから次世代電池の知見を積み重ねてきた。10年ほど前にはすでに金属リチウム薄膜を製造する装置を開発。ただ開発が早すぎたこともあり、電池メーカーの開発が追いついていなかった。近年、業界内で電池技術が急速に進み出したことで、製造装置の開発が加速し出したという。現在は顧客のニーズや課題を集めるなどマーケティング活動に力を入れる。

次世代電池として期待されるリチウム硫黄電池や全固体電池は、20年代後半から30年代の実用化が見込まれているが、アルバックは研究開発（R&D）用途などで、23年ごろには金属リチウム薄膜の需要が増えるだろうと予測する。将来、市場が立ち上がれば電極の製造装置の引き合いも高まりそうだ。

今後はあらゆるモノがネットにつながる「IoT」機器や身につけるウエアラブル機器で電池需要が増える見通しだ。アルバックの電極技術は大容量・軽量化に役立つため、スマホやウエアラブル機器、ドローン（小型無人機）などでの採用を見込む。将来は電気自動車（EV）への利用も期待する。

（企業報道部　佐藤雅哉）