EV/FCV――高効率駆動・貯蔵システムへのプラズマ処理

将来に向けて、EV/FCVの利用の拡大が重要な問題となっています。大手自動車メーカーや電子機器サプライヤーでは、新型駆動・貯蔵システムの開発に力を注いでいます。その開発を成功に導くためには、効率性に優れた駆動モーター(電気モーター)の能力を高め、エネルギー貯蔵システム(バッテリー、燃料電池)の軽量化・効率化を図ることが重要となります。

この種の高性能システムを製造するためには、革新的な複合材を開発しなければなりません。また使用する材料の表面には、機能化処理を選択的に施さなければなりません。Openair-Plasma® 活性化とPlasmaPlus® 機能性コーティングを組み合わせた独自のプロセスを利用すれば、優れた成果をあげることができます。  Openair-Plasma® 技術は簡単に応用することが可能であり、機能性コーティングにより新たな特性を生み出すことが可能であることから、上記に最も適した技術であるといえます。

高性能バッテリー:インラインプラズマ活性化による筐体の確実な接合・シーリング

高性能バッテリーシステムの多くは、相互に接続したバッテリーセルを精密に積み重ね、共通の筐体に封入した構造を備えています。積層体のコーティングや、その後のバッテリー筐体の接合・シーリングプロセスにおいては、多くの場合、改質プラスチックなどの無極性耐酸性材料が使用されます。

Openair-Plasma® 前処理(プラズマ活性化)を利用すれば、他の方法では極めて難しい無極性プラスチックや複合材表面の活性化を効率的に行うことができます。このプラズマ活性化により、バッテリー筐体の接合・シーリングを確実に行う最適条件を整えることができます。Openair-Plasma® 技術は、インラインに簡単に組み入れることが可能であり、チャンバーシステムを別個に使用することなく、プロセスの順序を効率的に組み立てることができます。したがってOpenair-Plasma® は、高速プロセスを用いてバッテリーを大量生産する際の前処理を完全自動化する方法として最も適した技術であるといえます。

電気駆動・
貯蔵システム

の製造に利用されている
プラズマコーティングの例

  • 燃料電池からの排水用の局所的親水性/疎水性プラズマコーティング; 所定の誘電性を備えた、部分的絶縁プラズマコーティング(絶縁コーティング); 電極システムへの摩耗防止コーティング

頑丈な安全機能付燃料電池用電気絶縁親水性・疎水性ナノコーティング

燃料電池は、EV/FCV分野における最も有望な、最も開発の進んだ技術です。現在、燃料電池はすでに船舶、潜水艦、特殊車両、研究用航空機の駆動用として使用されています。

ただし、この技術にはまだ、自動車業界の将来に影響を与えるような画期的な進歩はみられていません。 燃料電池の品質と安全性に関しては、使用する材料のコスト削減 と、 作動範囲の拡大 が極めて重要な問題として残されています。

燃料電池の場合、水素と酸素をエネルギーに転換する際に必然的に水が発生するため、特に冷却装置の作動範囲に課題が残っています。複雑なバイポーラ板を凍結による破裂から保護するためには、超低温を利用することなく、この水を燃料電池から安全に排出しなければなりません。

プラズマ技術、特にプラズマコーティング(プラズマポリマーコーティング)は、2つの重要な開発分野において、重要な役割を果たしています。

  • 電気絶縁機能性コーティング。PlasmaPlus®ナノコーティングを利用して、電気絶縁機能性コーティングを選択的に施すことにより、さまざまな膜材の利用が可能となります。親水性/疎水性ナノコーティング。適切なプラズマ機能性コーティングを備えた膜材を利用すれば、燃料電池から水を排出(排水)することが可能になります。

フォーミングガスプラズマの形成による燃料電池・バッテリーの接点の安全なクリーニング

一般にOpenair-Plasma® システムでは、圧縮空気をアシストガスとしてプラズマを供給します。しかし、表面から酸化層を除去する必要がある場合には、必要な機能成分と気体の混合ガスにアシストガスが置き換わってしまい、効果を妨げてしまいます。窒素と水素を混合して形成したガスは、この種のプラズマクリーニングに非常に適した機能を備えています。水素については、危険性のない、爆発を生じない混合比(5%以下)で供給します。

それにより形成される気体プラズマは、通常のOpenair-Plasma®とはまったく異なる特性を備えています。材料の表面に酸素を取り込む代わりに、プラズマ処理により酸素を確実に除去します。酸化レベルが高い銅表面であっても、短時間で酸化層を除去することができます。この方法によるプラズマクリーニングを利用すれば、接点のクリーニングを安全に行うことが可能となり、したがって燃料電池やバッテリーにとって極めて重要となるはんだ付けプロセスやコーティングプロセスを確実に再現することができます。

今後の展覧会とイベント

見本市やイベントでプラズマを身近に感じてください!

利用できるイベントはありません。