エネルギーと環境㊼

彦根藩二代当主である井伊直孝公をお寺の門前で手招き雷雨から救ったと
伝えられる招と、井伊軍団のシンボルとも言える赤備え（戦国時代の井伊
軍団編成の一種、あらゆる武具を朱りにした部隊編成のこと）と兜（かぶ
と）を合体させて生まれたキャラクタ－。

【季語と短歌：11月12日】

　　　　　　　　内風呂の檜ほのかに湯冷めかな　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　高山　宇　（赤鬼）

※寒暖差大きければ大きいほど、湯上り感が名湯でのシーンが回想させる
　もの。内風呂文化と俳句の交差点は豊穣だ。この檜の香りと手触りを事
　業化できないものかと考えるのは私の個性。今夜はこれを推し活とする。

【今日の短歌研究：夏より秋に】

　　　　裏紙に橋の略図を描きながらこのバスは南に向かふのだ
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　石川 美南※
※　11月号でこの作品が一番印象的でした。
※　1980年5月7日 -　歌人。橋目侑季（写真・活版印刷）とのユニット
　　「山羊の木」でも活動。「体内飛行」石川美南 歌集（短歌研究社）他

⬛ ナトリウムイオンを機械学習　
次世代電池開発の高速化、低コスト化の実現に大きく貢献
【要点】
⓵これまでの実験データを用いて機械学習（ML）モデルをトレーニング
し、ナトリウムイオン電池（SIB）用正極材料の組成と電気化学特性を予
測した。
②MLの結果に基づき、Na[Mn_0.36Ni_0.44Ti_0.15Fe_0.05]O₂ (MNTF)を合成し、
549 Wh/kgという高いエネルギー密度を示すことを実証した。
⓷本研究で確立した手法により、SIBの材料開発が効率化され、コスト削
減につながるとともに、今後の電池開発の進展に寄与することが期待され
ている。
【概要】
東京理科大学、名古屋工業大学 らの研究グループは、これまでに蓄積した
実験データを用いて機械学習（ML）モデルをトレーニングし、高エネルギ
ー密度を有するナトリウムイオン電池（SIB）用の遷移金属層状酸化物の
材料探索と電気化学特性の予測。また、MLで得られた結果に基づき、有
望な組成であるNa[Mn_0.36Ni_0.44Ti_0.15Fe_0.05]O₂ (MNTF)を合成し、実際
の初期放電容量が169 mAh/g、平均放電電圧が3.22 V、エネルギー密度が
549 Wh/kgという優れた性能することを実証。これらの値がMLによる予
測値とほぼ一致していることも確認され、MLモデルの精度が裏付けられ
た。再生可能エネルギーの普及に伴い、リチウムイオン電池（LIB）に代
わる次世代の蓄電技術として、豊富な資源を活用できるSIBが注目されて
いる。SIBの正極材料であるナトリウム含有遷移金属層状酸化物は、結晶
構造や組成によって性能が大きく変わり、特にO3型と呼ばれる構造が優れ
た性能を示すことが知られています。現在、SIBの性能向上に向けた組成
最適化や特性評価に関する研究が広く進められている。本研究グループは、
長年にわたり蓄積されてきたSIB用層状酸化物100サンプルのデータベース
を構築し、これを基にSIB用正極材料の組成、初期放電容量、平均放電電圧、
容量維持率を予測するMLモデルを開発した。材料中の遷移金属が電気化
学特性に与える影響を解明し、MLによって提案された有望な組成であるNa[Mn_0.36Ni_0.44Ti_0.15Fe_0.05]O₂(MNTF)を実際に合成。MNTF電極の定電
流充放電試験（2.0 ~ 4.2 V）により、初期放電容量169 mAh/g、平均放
電電圧3.22 V、エネルギー密度549 Wh/kgという結果が得られ、MLの予
測値とほぼ一致することが実証されました。一方で、20サイクル後の容量
維持率は83.0%と、予測値の92.3%と比較して低い結果が得られた。
この容量維持率の低下は、⓵充放電反応中に生じるMNTFの結晶構造の変
化や⓶粒子の亀裂が原因であると考えられ、測定の電圧範囲を調整すると、
これらの問題を改善できることがわかった。今後は、これらの現象を考慮
したMLモデルを確立することで、容量維持率の予測精度のさらなる向上が
期待され、本研究で確立した手法は、幅広い候補材料から有望な組成を効
率的に特定できるため、SIB電池開発の迅速化と低コスト化に大きく貢献
する成果となる。


【掲載論文】
・Na[Mn_0.36Ni_0.44Ti_0.15Fe_0.05]O₂ predicted via machine learning for highe－
　nergy Na-ion batteries　
・Journal of Materials Chemistry A
・10.1039/D4TA04809A
【脚注】
＊1　シンクロトロンXRD（SXRD）：シンクロトロン光を用いた粉末X線
回折法。高輝度かつ高エネルギーのX線を用いることで、通常のX線回折で
は難しい詳細な結晶構造の解析や微小なサンプルの高精度な構造解析が可
能。
＊2　ICP-AES：誘導結合プラズマ発光分光分析法。試料をプラズマに導入
したときに得られる各元素固有の発光を検出し、定性分析や定量分析を行
う方法。
＊3　SEM：走査電子顕微鏡。真空中で電子線を試料表面に当てることで、
試料表面を高倍率で観察する方法。

⬛「隙間だらけのナノワイヤ」がLiイオン電池の劣化防止に効くのか？
11月8日、東京科学大学は、高感度の水素ガスセンサーを開発した。従来に
比べ1桁低い濃度の水素を検出することが可能となるため、リチウムイオ
ン電池の劣化防止などに応用できるとみている。


図1.　図は空隙を含む酸化銅ナノワイヤナノギャップガスセンサーの構成
要素とその構造。下図は大気中での電流の流れと水素検出時の電流の流れ［

◾空隙を含む酸化銅ナノワイヤをナノギャップ電極間に配置
東京科学大学総合研究院フロンティア材料研究所の真島豊教授らによる
研究グループは2024年11月、高感度の水素ガスセンサーを開発したと発
表した。従来に比べ1桁低い濃度の水素を検出できるようになるので、リ
チウムイオン電池の劣化防止などに応用できるとみている。水素ガスセン
サは、金属酸化物半導体型や接触燃焼型、気体熱伝導型などが開発され、
ガス警報器などに搭載されている。中でも金属酸化物半導体型は、反応に
よってキャリア濃度が変化すると、ガス検出材料の電気抵抗も変わる。こ
の抵抗値を測定してガス濃度を検出する。今回は、ガス検出材料として「
空隙を含むナノワイヤ構造」を検討した。研究グループはこれまで、電子
線リソグラフィ（EBL）を用いて、ギャップ長が33nmの白金ナノギャップ
電極を作製する技術を確立してきた。そして今回、この技術を活用しナノ
ギャップ間を跨ぐように銅ナノワイヤを形成。その後、2段階の加熱処理
を行って銅を酸化させ、酸化銅ナノワイヤに空隙を形成した。

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図2.　上図は極めて低濃度の水素ガスにおける検出応答、下図は5ppbのガ
　　ス導入時の抵抗変化

図3.センサー機能における応答速度および、回復速度のギャップ長および
印加電圧依存性
研究グループは、検出したいガスに適した材料を用いてナノギャップガス
センサーを開発すれば、さまざまなガスセンサーを高速化、高機能化する
ことが可能とみている。

⬛　直流kV・kAの電力を高速遮断　小型軽量の電力機器
10月10日、埼玉大学や名古屋大学、東京工業大学、東京大学および、金
沢大学の研究グループは、直流kV・kAの電力を小型軽量の機器で高速遮
断できる、新方式の電力機器「限流遮断器」を開発した。

カーボンニュートラルの実現に必須となる電力システムや電化機器のイメ
ージ　 出所：埼玉大学他

◾ヒューズ・半導体・メカトロニクス制御の協調動作を強化
再生可能エネルギーの大量導入や電力化率を向上させて、カーボンニュー
トラルを実現するためには、新しい電力システムや電化機器が必要となる。
これらのシステムや機器は、「直流」で運用されることが多い。このため、
経年劣化などによりシステムが異常状態になると、通常運用時に比べ数十
倍以上の大電力が発生し、大規模故障や火災の原因になるという。

こうした事態を避け、電力を安全に運用するためには、異常な大電力を速
やかに遮断する必要がある。ところが交流の遮断に比べ、直流を遮断する
のは極めて難しく、これまで汎用的な遮断器はなかったという。研究グル
ープはこれまで、ヒューズと半導体が連係した新遮断方式の基礎原理を実
証してきた。その上で、メカトロニクス制御と組み合わせ、高速ヒューズ
転換による再閉路を実現してきた。ところが、この技術を適用できるのは
数百ボルト・数百アンペアという小電力に限定されていた。そこで今回、
ヒューズ・半導体・メカトロニクス制御の協調動作を強化した。この結果、
直流kV・kAの電力を約10ミリ秒で高速遮断することに成功した。しかも、
開発した限流遮断器の外形寸法は最大0.4×0.5×0.3mで、重さは最大10kg
である。現行機器（外形寸法は最大1×1×1m、重さは最大100kg）に比べ
大幅に小型軽量を実現した。

左はヒューズ・半導体・メカ制御が協創した限流遮断の原理と機器構成例。
右は約10ミリ秒で直流kV・kAの電力を高速遮断したことを示す波形例
 出所：埼玉大学他

左は現行機器、右は開発した限流遮断器の形状および重さ比較

 ⬛　失速｢EV｣相次ぐ火災事故で広がる不信の連鎖②
1.特開2024-155214　二次電池　日産自動車株式会社
【要約】下図4のごとく、本発明は、負極活物質層１３、固体電解質層１７、
正極活物質層１５が順に積層され、かつ平面視した際に固体電解質層が負
極活物質層よりも面方向外方に突出している発電要素２１と、負極活物質
層が表面に形成された負極集電体１１ａと、正極活物質層が表面に形成さ
れた正極集電体１１ｂと、平面視において負極活物質層の外周を囲うよう
に配置される絶縁層１２と、を備える単電池層１９と、単電池層を格納す
る外装体２９と、を有し、絶縁層は、負極活物質層、固体電解質層、およ
び負極集電体のいずれとも接着されずに絶縁層の内側の少なくとも一部が
負極集電体と固体電解質層の外側部分によって形成される間隙ｐ１に配置
されることで、充放電の際等における二次電池の構成部材の破損を抑制す
る。

図4、図２における絶縁層と隣接する部材との関係について示す断面図
【符号の説明】１０ａ  二次電池、１１ａ  負極集電体（第１集電体）、
１１ｂ  正極集電体（第２集電体）、１２  絶縁層、１３  負極活物質層（
第１電極層）、１５  正極活物質層（第２電極層）、１５ａ  非電子伝導部
（集電体とともに間隙を形成する部材）、１７  固体電解質層（集電体とと
もに間隙を形成する部材）、１９  単電池層（電池部）、２１  発電要素、
２９  外装体、ｐ１、ｐ２、ｐ３  間隙。
 図１は、本発明の一実施形態に係る積層型電池の外観を表した斜視図であ
る。図２は、図１に示す２－２線に沿う断面図である。積層型とすること
で、電池をコンパクトにかつ高容量化することができる。
 図１に示すように、積層型の二次電池１０ａは、長方形状の扁平な形状を
有しており、その両側部からは電力を取り出すための正極集電板２７、負
極集電板２５が引き出されている。発電要素２１は、積層型の二次電池１０ａ
の外装体２９（ラミネートフィルム）によって包まれ、その周囲は熱融着
されており、発電要素２１は、正極集電板２７および負極集電板２５を外
部に引き出した状態で密封されている。


図1.実施形態に係る二次電池を示す斜視図

図2　図１の２－２線に沿う断面図
 ここで、現在一般に普及しているリチウムイオン二次電池は、電解質に可
燃性の有機電解液を用いている。このような液系リチウムイオン二次電池
では、液漏れ、短絡、過充電などに対する安全対策が他の電池よりも厳し
く求められる。
そこで近年、電解質に酸化物系や硫化物系の固体電解質を用いた全固体リ
チウム二次電池等の全固体電池に関する研究開発が盛んに行われている。
固体電解質は、固体中でイオン伝導が可能なイオン伝導体を主体として構
成される材料である。このため、全固体リチウム二次電池においては、従
来の液系リチウムイオン二次電池のように可燃性の有機電解液に起因する
各種問題が原理的に発生しない。また一般に、高電位・大容量の正極材料、
大容量の負極材料を用いると電池の出力密度およびエネルギー密度の大幅
な向上が図れる。
【０００６】
  全固体電池に関する従来の技術には絶縁性の材料を含む枠体が積層方向
において隣接する集電体と集電体の間であって電池素子の外方を包囲する
ように配置する事項が記載されている（ 特開２０１５－０７６１７８号）。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】  本発明者は、特許文献１の枠体のような絶縁性部材等の配
置の仕方によっては全固体電池等の二次電池の充放電の際などに二次電池
の構成部材が破損し得る事項に着目し、このような破損を抑制し得る事項
について鋭意研究している。
【０００９】  本発明は、充放電の際等における二次電池の構成部材の破
損を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】上記目的を達成する本発明の一態様は、発電要素、第１集電
体、第２集電体および絶縁層を備える電池部と、外装体と、を有する二次
電池である。発電要素は、第１電極層、固定電解質層、第２電極層が順に
積層され、かつ、平面視した際に固体電解質層が第１電極層よりも面方向
外方に突出している。第１集電体は、第１電極層を表面に形成している。
第２集電体は、第２電極層を表面に形成している。絶縁層は、平面視にお
いて第１電極層または第２電極層の外周を囲うように配置している。外装
体は、電池部を格納するように構成している。絶縁層は、第１電極層、固
体電解質層および第１集電体、または、第２電極層、固体電解質層および
第２集電体のいずれとも接着されずに、絶縁層の内側の少なくとも一部が
、第１集電体または第２集電体と、第１集電体または第２集電体以外の積
層方向に積層されるいずれかの部材の外側部分によって形成される間隙に
配置される。
【発明の効果】【００１１】 本発明における二次電池によれば、二次電池
の充放電等の際に二次電池の構成部材が破損することを抑制できる。

　今日の楽曲　『FSO 2016 Oficial | The Great Escape』

　　　『大脱走マーチ ミッチ・ミラー合唱団 スティーブ・マックイーン』

● 今日の言葉：兎に角、情報量の多さに苦労する。

生命と非生命のあいだ ⓼

彦根藩二代当主である井伊直孝公をお寺の門前で手招き雷雨から救ったと
伝えられる招と、井伊軍団のシンボルとも言える赤備え（戦国時代の井伊
軍団編成の一種、あらゆる武具を朱りにした部隊編成のこと）と兜（かぶ
と）を合体させて生まれたキャラクタ－。

【季語と短歌：11月11日】

　　　　　　　　　　秋雨や敷石濡らす青紅葉　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　高山　宇　（赤鬼）
【特版：ウイルス解体新書】

◾米国はなぜ日本より豊かなのか？コロナワクチン開発の速さを見れば納 
　得するしかない。（ダイヤモンド・オンライン）

コロナワクチン開発で示されたアメリカの「強さ」の理由は、世界各国か
ら優秀な人材を受け入れ、能力を発揮できる機会を与えてきたことにある。
その背景のひとつに、ナチの劣等民族根絶政策を受け、優れた科学者がド
イツや近隣諸国から逃げ出した過去があったと野口悠紀雄『アメリカはな
ぜ日本より豊かなのか？』（幻冬舎新書）は書く。
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アメリカと日本の国力の差は、縮まるどころか広がる一方だ。いまや一人
当たりＧＤＰでは２倍以上の差が開き、専門家の報酬はアメリカが７．５
倍高いことも。国民の能力に差はないのに、国の豊かさとなると、なぜ雲
泥の差が生じるのか？その理由は「世界各国から優秀な人材を受け入れ、
能力を発揮できる機会を与えているかどうかだ」と著者は言う。実際、大
手ＩＴ企業の創業者には移民や移民２世が多く、２０１１年以降にアメリ
カで創設された企業の３分の１は移民によるものだ。日本が豊かさを取り
戻すためのヒントが満載の一冊。（ダイヤモンドオンライン）

目次
第１章　日米給与のあまりの格差
第２章　先端分野はアメリカが独占、日本の産業は古いまま
第３章　円安に安住して衰退した日本
第４章　春闘では解決できない。金融正常化が必要　
第５章　アメリカの強さの源泉は「異質」の容認　
第６章　強権化を進める中国　
第７章　トランプはアメリカの強さを捨て去ろうとする
【著者が略歴】野口悠紀雄　１９４０年、東京に生まれる。６３年、東京
大学工学部卒業。６４年、大蔵省入省。７２年、エール大学Ｐｈ．Ｄ．
（経済学博士号）。一橋大学教授、東京大学教授（先端経済工学研究セン
ター長）、スタンフォード大学客員教授、早稲田大学大学院ファイナンス
研究科教授などを経て、一橋大学名誉教授。専攻は日本経済論。近著に『
日本が先進国から脱落する日』（プレジデント社、岡倉天心賞）ほか多数
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2019年に発生した新型コロナウイルス感染症は、COVID-19の正式名称で
呼ばれ、SARSコロナウイルス2^{[注釈 1]}がヒトに感染することによって発症
する気道感染症（ウイルス性の広義の感冒の一種）である。2020年に入っ
てから世界中で感染が拡大し、2022年8月までに感染者数は累計6億人を超
え^]、世界的流行（パンデミック）をもたらした。2023年5月5日、世界保健
機関（WHO）は、ワクチン普及や治療法の確立によって新規感染者数や死
者数が減少していることを踏まえ、2020年1月30日に宣言した「国際的に
懸念される公衆衛生上の緊急事態（PHEIC）」を終了すると発表した。緊
急事態宣言に法的強制力はないが、各国に対して防疫体制の強化などを勧
告するものであり、緊急事態宣言が解除されたことで各国がウイルスへの
警戒度を下げた上で対策を緩和することとなる。
2020年5月、アメリカのトランプ大統領は、2021年1月までに有効で安全
な新型コロナワクチンを開発する計画を発表した。これは「ワープ・スピ
ード作戦（Operation Warp Speed）」と命名された（「ワープ・スピード
」とは、映画「スター・ウォーズ」シリーズに登場する言葉で、「光速を
超えたスピード」の意味）。12月2日に、アメリカのファイザーがバイオテ
クノロジー企業ビオンテック（ドイツ・マインツ）と共同開発したワクチ
ンが、臨床試験の完了した最初の新型コロナワクチンとして、イギリスで
緊急使用の承認を受けた。（Wikipedia）
◾短期間で開発できた理由
⓵先行研究が進んでいた、②効率的な製造工程が考案された、⓷大な財政
的支援に複数の治験を並行し進められた、④規制当局が通常より迅速に審
査を行なった。
ニューアメリカン経済研究基金が2019年7月22日に公表したレポートによ
れば、移民がアメリカの総人口に占める割合はわずか14％であるにもかか
わらず、移民が創立した企業は、フォーチュン500企業のうち101社、移民
を親に持つ2世が立ち上げた企業が122社あった。また、2011年以降にアメ
リカで創設された企業のおよそ3分の1は、移民が立ち上げた企業だった（
ニューズウィーク、2019年7月23日）。
2020年11月に、いくつかのワクチン開発元が大規模試験での優れた成績を
発表。それ以外にも多くの有望なワクチン候補が登場。12月2日に、アメリ
カのファイザーがバイオテクノロジー企業ビオンテック（ドイツ・マイン
ツ）と共同開発したワクチンが、臨床試験の完了した最初の新型コロナワ
クチンとして、イギリスで緊急使用の承認を受けた。12月から、アメリカ
やヨーロッパなどの多くの国が、ファイザーとモデルナのmRNA（メッセ
ンジャーRNA）ワクチンを承認し、接種を開始した（モデルナもアメリカ
企業）。また、イギリスのアストラゼネカのベクターワクチンも、イギリ
スなどが承認した。これによって世界の多くの人がコロナの病魔から救わ
れた。⓵移民による研究者・企業の力、②AI（人工知能）の力の貢献が大
きい。したがって⓷米国の「開かれた社会風土」が大きい。それに比して
の日本は「閉塞した社会風土」が開発力に差がついたと言う。
※手前味噌だが、わたしは、「開けている」と自負しているが（自由放任
は子供たちには悪いと反省している）。　　　　　　　　　　　この項了

⬛　日本のイワシがアメリカ西海岸で初めて発見

アメリカ海洋大気庁(NOAA)漁業局が、アメリカの西海岸沿いにあるカリ
フォルニア海流生態系において、これまで存在が確認されていなかった日
いる本のマイワシ(Sardinops melanosticta)を発見。カリフォルニアマイ
ワシ(Sardinops sagax)の集団遺伝構造を調べる目的で研究を始めたが、ゲ
ノム解析の過程で予想外の強い遺伝的分化が見られ、詳しい分析の結果、
日本のマイワシの存在が判明された。日本のマイワシとカリフォルニアマ
イワシは外見こそほぼ同じですが、NOAAの研究チームは最新のゲノムシ
ーケンス技術を活用し、数百万の遺伝マーカーとミトコンドリアゲノムの
完全配列を用いて、両種が遺伝的に異なる別種であることを確認している。
研究チームによると、日本のマイワシとカリフォルニアマイワシは約20万
～30万年前に分化したと推定されるとのこと。この時期は氷河期と重なっ
ており、北太平洋の寒冷化が両種を地理的に隔離し、種分化を促進したと
考えられている。研究チームは、日本のマイワシがカリフォルニア海流生
態系でみられるようになった原因について、過去10年間に北太平洋で観測
された異常な海洋熱波の影響で、日本のマイワシの移動を可能にする好適
な環境条件の回廊が形成された可能性を指摘する。

【掲載論文】Molecular Ecology | Molecular Genetics Journal |
Wiley Online Library
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/mec.17561




⬛ TSMCが中国の全顧客に対し7nmプロセス以下のAIチップの供給停止

11月9日、台湾の半導体製造メーカー・TSMCが、中国本土のAIチップの全
顧客に対して「2024年11月11日(月)以降は7nmプロセスルール以下の高度
なチップを供給しない」と通告した。アメリカは中国への高度な半導体製
造技術や製品の輸出を制限していて、自国企業だけではなく「アメリカ製
の技術を用いて製造された品の外国企業による輸出」も対象としている。
しかし2024年10月、半導体に関する調査を行っているTechinsightの分析に
より、中国企業・HuaweiのAIチップ内にTSMCの製造した半導体が含まれ
ていることがわかっている。TSMCは「輸出規制のかかった2020年9月以降
、Huaweiに製品を供給していない」と反論し、Huaweiも「規制以来、TS
MCには製造を依頼していない」とコメント。のちに、中国のチップメーカ
SOPHGOの仲介によるものだったことが判明し、TSMCはSOPHGOへの製
品供給をただちに停止している。（ホワイトグローブ事件(White Glove
Incident)）
【関連記事】台积电断供的更多细节：部分Wafer销毁，未来或需申请许可
流片　https://jiweipreview.laoyaoba.com/n/922301




⬛　失速｢EV｣相次ぐ火災事故で広がる不信の連鎖⓶
ここ数年、世界で急速に普及が進んだEV（電気自動車）。足元では欧米を
中心にその勢いに陰りが見え始めている。さらに火災事故が相次いでいる
ことで安全性に懸念が広がっている。これを受け、「リチウム二次電池の
高品位化」の課題解決法を考察する。（今回はシリーズの第2回目）

◾リチウムイオン電池保護IC
リチウムイオン電池保護ICは電池を安全に使うために必要不可欠なIC。
そこで、ミツミ電機株式会社のリチウムイオン電池保護ICを参考事例とし
特許事例を考察。同社は1セルから多セル用まで幅広いラインナップを揃
え、電池残量計ICは、残量予測の高精度、劣化判定機能により電池を安全
かつ有効に利用できます。リチウムイオン電池関連ICは主にグループ内で
内製しており、コスト対応力、納期スピード、高い品質管理のもと生産。

• リチウムイオン／リチウムポリマ2次電池保護ICは、1セル用から多
  セル用までラインアップ。携帯機器から電動自転車まで幅広い機器
  に対応。
• 高い検出精度と豊富な機能を備え電池の安全な充電と保護を可能に
  し。その他、電圧モニターIC、電池残量計IC、充電制御ICなどを提
  供している。

主要製品を内製対象は、電池1セルで使用されているスマートフォン、タブ
レット、スマートウオッチ、デジタルカメラなどに使用されており、安全
に使用できる点で貢献。リチウムイオン1セル電池のシェアはTOPクラス。
リチウムイオン電池多セル保護IC主要製品を内製本ICは電池が複数セルで
使用されているノートPC、電動工具、デジタル一眼レフカメラなどに使用
されており、安全に使用できる点で貢献していという。

◾特開2007-299696 二次電池装置 三洋電機株式会社
【要約】下図1のごとく、二次電池に対する充電路と放電路とを互いに独
立に設けると共に、上記二次電池に対する保護回路として、充電路に直列
に介挿されて溶断により該充電路を遮断する非復帰スイッチ（例えば内部
ヒータ付き温度ヒューズ）と、放電路に直列に介挿されて電気的に該放電
路を導通または遮断する半導体スイッチ（例えばＭＯＳ－ＦＥＴ）と、二
次電池の過放電を検出したときに前記半導体スイッチ素子を遮断制御する
と共に、前記二次電池の過充電および前記半導体スイッチ素子の異常の一
方を検出したときに前記非復帰スイッチを溶断するスイッチ制御回路とを
設け、二次電池の異常な過充電および過放電を防止すると共に、半導体ス
イッチ素子の故障時における不本意な継続使用を禁止してその安全性を確
保することのできる簡易な構成の二次電池装置を提供する。
また、電池残量計IC独自の高精度のアルゴリズムを確立本ICはスマートフ
ォン、タブレット、スマートウオッチなどに使用され、また電池残量計IC
は独自の残量アルゴリズムを持っており電池の残量状態を正確に知る点で
強い競争力を持つという
。
図1.　本発明の一実施形態に係る二次電池装置の概略構成図
【符号の説明】  １  二次電池  ２  電池セル  ３  充電路  ４  充電端子  ５  
放電路  ６  放電端子  ８  共通端子  １１  非復帰スイッチ  １２  半導体ス
イッチ素子  １３  温度センサ  １４  温度検出部（スイッチ制御回路）
１５  電圧検出部（スイッチ制御回路）  １６  オア回路（スイッチ制御回
路）  １７  スイッチ素子  １８  シャント抵抗
【特許請求の範囲】
【請求項１】二次電池と、この二次電池を過充電および過放電からそれぞ
れ保護する保護回路とを備えた二次電池装置であって、該二次電池装置は、
前記二次電池に対する充電路と放電路とを互いに独立に備え、前記保護回
路は、前記充電路に直列に介挿されて溶断により該充電路を遮断する非復
帰スイッチと、前記放電路に直列に介挿されて電気的に該放電路を導通ま
たは遮断する半導体スイッチと、前記二次電池の過放電を検出したときに
前記半導体スイッチ素子を遮断制御すると共に、前記二次電池装置の異常
を検出したときに前記非復帰スイッチを溶断するスイッチ制御回路とを具
備したことを特徴とする二次電池装置。
【請求項２】 前記二次電池装置の異常は、前記半導体スイッチ素子の異常
であって、前記半導体スイッチ素子に設けた温度センサを用いて求められ
る該半導体スイッチ素子の発熱温度を判定して検出されるものである請求
項１に記載の二次電池装置。
【請求項３】請求項１または２に記載の二次電池装置であって、その外部
接続端子として前記二次電池の一方の電極に前記充電路を介して接続され
た充電端子、前記二次電池の上記一方の電極に前記放電路に介して接続さ
れて上記充電端子とは独立に設けられた放電端子、および前記二次電池の
他方の電極に接続されて前記充電端子および放電端子とそれぞれ対をなす
共通端子だけを備えたことを特徴とする二次電池装置。

◾特開2024-122043 二次電池保護集積回路、電池保護回路及びバッテリ
　装置　ミツミ電機株式会社
【要約】下図１のごとく、二次電池に接続される電流経路に設けられるト
ランジスタを制御することで、前記二次電池を保護する二次電池保護集積
回路であって、前記トランジスタのゲートに接続される制御端子と、前記
トランジスタの異常を検知する異常検知回路と、前記異常が前記異常検知
回路により検知された場合、前記制御端子の電位を前記トランジスタがオ
フになるレベルに切り替える制御回路と、を備える、二次電池保護集積回
路。

図1.　二次電池保護集積回路を含むシステムの一例を示す回路ブロック図
【符号の説明】２５  シャント抵抗　  １００，１０１，１０２，１０３，
１０４  保護ＩＣ  ２０１  電源線　２０２  接地線  ２０３  スイッチ回路
  ２１０  二次電池  ２１１  正極  ２１２  負極  ２２１  制御回路  ２２２  
検出回路  ２２３  異常検知回路  ２２４  ロジック回路  ２２５  タイマ回路
  ２２６  チャージポンプ回路  ２２７，２２８  論理積回路  ２２９  コンパ
レータ  ３００  電子機器  ４００，４０１，４０２，４０３，４０４  バッ
テリ装置  ５００，５０１，５０２，５０３，５０４  システム  ６００，
６０１，６０２，６０３，６０４  電池保護回路  ＴＲ１  充電制御トラン
ジスタ  ＴＲ２  放電制御トランジスタ
【発明の効果】
  本開示によれば、二次電池に接続される電流経路に設けられるトランジ
スタの異常に対して保護機能を向上させることができる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】 二次電池に接続される電流経路に設けられるトランジスタを
制御することで、前記二次電池を保護する二次電池保護集積回路であって、
  前記トランジスタのゲートに接続される制御端子と、
  前記トランジスタの異常を検知する異常検知回路と、
  前記異常が前記異常検知回路により検知された場合、前記制御端子の電
位を前記トランジスタがオフになるレベルに切り替える制御回路と、を備
える、二次電池保護集積回路。
【請求項２】前記異常検知回路は、前記制御端子に流れる電流の増加を検
出することで、前記トランジスタの異常を検知する、請求項１に記載の二
次電池保護集積回路。
【請求項３】前記制御端子の電位は、前記制御端子に流れる電流の変化に
伴って変化し、前記異常検知回路は、前記制御端子の電位の低下を検出す
ることで、前記制御端子に流れる電流の増加を検出する、請求項２に記載
の二次電池保護集積回路。
【請求項４】前記制御回路に流れる電流は、前記制御端子に流れる電流の
変化に伴って変化し、前記異常検知回路は、前記制御回路に流れる電流の
増加を検出することで、前記制御端子に流れる電流の増加を検知する、請
求項２に記載の二次電池保護集積回路。
【請求項５】前記異常検知回路は、前記トランジスタのゲート－ソース間
の異常を検知する、請求項２に記載の二次電池保護集積回路。
【請求項６】前記制御回路は、前記制御端子に流れる所定電流値以上の電
流が所定時間以上継続して検知された場合、前記制御端子の電位を前記ト
ランジスタがオフになるレベルに切り替える、請求項２から５のいずれか
一項に記載の二次電池保護集積回路。
【請求項７】前記二次電池の異常充電又は異常放電を検出する検出回路を
備え、前記制御回路は、前記異常充電又は前記異常放電が前記検出回路に
より検出されていて、且つ、前記トランジスタの異常が前記異常検知回路
により検知されている場合、前記制御端子の電位を前記トランジスタがオ
フになるレベルに低下させるとともに、前記異常検知回路による前記トラ
ンジスタの異常検知を無効とする、請求項２から５のいずれか一項に記載
の二次電池保護集積回路。
【請求項８】前記制御回路は、前記異常検知回路による前記トランジスタ
の異常検知を無効とされた場合、前記トランジスタの異常検知を表す信号
を前記二次電池保護集積回路の外部へ出力しない、請求項７に記載の二次
電池保護集積回路。
【請求項９】前記二次電池の異常充電又は異常放電を検出する検出回路を
備え、前記制御回路は、前記異常充電又は前記異常放電が前記検出回路に
より検出されている場合、前記トランジスタの異常検知を表す信号を前記
二次電池保護集積回路の外部へ出力せずに、前記制御端子の電位を前記ト
ランジスタがオフになるレベルに低下させ、前記異常充電又は前記異常放
電が前記検出回路により検出されていなく、且つ、前記トランジスタの異
常が前記異常検知回路により検知されている場合、前記トランジスタの異
常検知を表す信号を前記二次電池保護集積回路の外部へ出力する、請求項
２から５のいずれか一項に記載の二次電池保護集積回路。
【請求項１０】前記二次電池の異常充電を検出する異常充電検出回路を備
え、前記トランジスタは、前記二次電池に接続される充電経路に設けられ
る充電制御トランジスタと、前記二次電池に接続される放電経路に設けら
れる放電制御トランジスタと、を含み、前記制御端子は、前記充電制御ト
ランジスタのゲートが接続される充電制御端子と、前記放電制御トランジ
スタのゲートが接続される放電制御端子と、を含み、前記制御回路は、前
記異常充電が前記異常充電検出回路により検出されている場合、前記充電
制御端子の電位を前記充電制御トランジスタがオフになるレベルに切り替
え、前記放電制御トランジスタの異常が前記異常検知回路により検知され
ている場合、前記放電制御端子の電位を前記放電制御トランジスタがオフ
になるレベルに切り替える、請求項２から５のいずれか一項に記載の二次
電池保護集積回路。
【請求項１１】前記二次電池の異常放電を検出する異常放電検出回路を備
え、前記トランジスタは、前記二次電池に接続される充電経路に設けられ
る充電制御トランジスタと、前記二次電池に接続される放電経路に設けら
れる放電制御トランジスタと、を含み、前記制御端子は、前記充電制御ト
ランジスタのゲートが接続される充電制御端子と、前記放電制御トランジ
スタのゲートが接続される放電制御端子と、を含み、
  前記制御回路は、
  前記異常放電が前記異常放電検出回路により検出されている場合、前記
放電制御端子の電位を前記放電制御トランジスタがオフになるレベルに切
り替え、前記充電制御トランジスタの異常が前記異常検知回路により検知
されている場合、前記充電制御端子の電位を前記充電制御トランジスタが
オフになるレベルに切り替える、請求項２から５のいずれか一項に記載の
二次電池保護集積回路。
【請求項１２】前記トランジスタに対して前記二次電池とは反対側で前記
電流経路に接続される検出端子を備え、前記異常検知回路は、前記検出端
子の電位の変化を検出することで、前記トランジスタの異常を検知する、
請求項１から５のいずれか一項に記載の二次電池保護集積回路。
【請求項１３】前記異常検知回路は、前記トランジスタがオンになるレベ
ルの電位が前記制御端子において検出されていて、且つ、前記検出端子の
電位が第１閾値よりも高く検出されている場合、前記トランジスタの異常
と検知する、請求項１２に記載の二次電池保護集積回路。
【請求項１４】前記異常検知回路は、前記トランジスタのソース－ドレイ
ン間のオープンを検知する、請求項１３に記載の二次電池保護集積回路。
【請求項１５】前記制御回路は、前記トランジスタがオンになるレベルの
電位が前記制御端子において検出されている状態と、前記検出端子の電位
が前記第１閾値よりも高く検出されている状態とが、所定時間以上継続し
て検知された場合、前記トランジスタの異常検知を表す信号を前記二次電
池保護集積回路の外部へ出力する、請求項１３に記載の二次電池保護集積
回路。
【請求項１６】前記異常検知回路は、前記トランジスタがオフになるレベ
ルの電位が前記制御端子において検出されていて、且つ、前記検出端子の
電位が第２閾値よりも低く検出されている場合、前記トランジスタの異常
と検知する、請求項１２に記載の二次電池保護集積回路。
【請求項１７】前記異常検知回路は、前記トランジスタのソース－ドレイ
ン間のショートを検知する、請求項１６に記載の二次電池保護集積回路。
【請求項１８】前記制御回路は、前記トランジスタがオフになるレベルの
電位が前記制御端子において検出されている状態と、前記検出端子の電位
が前記第２閾値よりも低く検出されている状態とが、所定時間以上継続し
て検知された場合、前記トランジスタの異常検知を表す信号を前記二次電
池保護集積回路の外部へ出力する、請求項１６に記載の二次電池保護集積
回路。
【請求項１９】請求項１から５のいずれか一項に記載の二次電池保護集積
回路及び前記トランジスタを備える、電池保護回路。
【請求項２０】請求項１から５のいずれか一項に記載の二次電池保護集積
回路、前記トランジスタ及び前記二次電池を備えるバッテリ装置。

以上、異常を検出し回路を溶断する二次電池保護集積回路、前記トランジ
スタ及び前記二次電池を備えるバッテリ装置の構造とその信頼性を担保す
る機器の考察の考察の一助とするとともに、「発電と充電」の「分散化」
と「ダウンサイジング」も進展していくと考える。次回は、電池の材料・
システム・構造の「安全・信頼性、高品位化」を第一回に続き考察を続け
る予定。

　今日の楽曲　『BAR MUSIC　高級ジャズで優しい時間を』




● 今日の言葉：言葉を失うほどの脳疲労だ。