内容は密だけど、この記事を読むことで、リチウムイオン電池と全個体電池の具体的な違いと全個体電池の取り扱い、メリット、デメリットについて知る事ができます。

全個体電池とは

全個体電池とは、簡単に言うと従来の電池が液体だったのを個体に変えた電池の事です。

現状、多くのスマートフォンや電気自動車な幅広い分野で採用されているのが「リチウムイオン電池」ですが、

リチウムイオン電池は、イオンがセパレーターを介して行き来する事で充電、放電を行っています。イオンの通り道に電解液という液体を使用していますが、この液体を個体に置き換えたのが全個体電池になります。

電池におけるセパレーターの役割：
セパレーターは直訳すると、「分離」「仕切り」という意味を持ち。端的に言えば、ただの穴の開いたシートです。役割としては大きく以下の３通り

①陽イオンの混ざった液体と陰イオンの混ざった液体が混合しないようする「仕切り」の役割。
②液体は通さないけどイオンのみ通過させる役割があります。ちなみに、この二種類の液体が混ざると発火します。
③最後の砦の役割。電池が異常発熱すると、このセパレーターの穴が熱で溶けて塞がることで発熱を抑え発火を予防します

セパレーターにある穴の数が均一かつ沢山あることでイオンが移動できる量も増えて急速充電を可能にしていました。

全個体電池では、セパレーターが不要になります。

性能が跳ね上がる全個体電池

正確にはセパレーターが不要になるというよりは、「固体電解質がその役割を兼ねている」といったほうが正しいかもしれません。

実質的には、個体にすることで、セパレーターという余分な仕切りが不要になり性能と安全性が跳ね上がります。

今までは可燃性の液体を使っている以上、安全性を保つためにセパレーターという枷をつけて性能を抑えていた状態でしたが

全個体電池になることで、その全ての呪縛から解き放たれた状態になります。

リチウムイオン電池では、セパレーターにある穴の数でイオンの移動量が決められていました。

しかし、個体電池では、個体同士を設置面積の広さがイオンの移動量になるため、充電速度はリチウムイオン電池の非にならない位早くなります。

自動車メーカーいわく、充電速度は従来の1/3になると言っており

スマホの充電に1時間かかっていたのが20分でフル充電できる計算になります。

全個体電池の苦悩

全個体電池はの実用化が困難であり、各企業が大金をはたいて研究をかさねている理由が個体通しの接着にあります。

ナノレベルでの個体通しの接着が難しいのもありますが、何よりも使用に伴う耐久性が指摘されています。

個体電池は充放電を繰り返すことで、若干の膨張と収縮を繰り返しています

片方は膨張、片方は収縮を繰り返すことで、接地面積に目には見えないレベルの隙間やクラック（ひび割れ）が生じイオンの移動が阻害され

充電効率が低下しやすいのです。

そのため、いかに充放電を繰り返しても、強固で広い『設置面積（界面）』をキープするか」という所について研究を重ねています。

車メーカーのHONDAいわく、「めっちゃ強く押し付けるとナノレベルでの接着できたよ！」と言っています。電気自動車などへの応用もかなり期待されている分野ですね

エネルギー密度が高く充電容量が増える

電池の充電容量が何で決まるかというと、正極と負極にどれほどのリチウムイオンを詰め込むことができるで決まります。

現状リチウムイオン電池には、グラファイト（黒鉛）が主に使用されています。このグラファイトをリチウム金属やシリコンに置き換えるのみで充電容量は爆増します。

リチウム金属を使用＝爆発

シリコンを使用＝自爆

まぁ、爆発するわけです。

リチウム金属は電解液と化学反応をおこして結晶を生成します。結晶がセパレーターを突き破ってしまい正極の電解液と負極の電解液が混ざり爆発を起こします

シリコンはリチウムイオンを大量にため込む事ができますが、リチウムイオンをため込むと3-4倍に肥大化します。肥大化と縮小を繰り返すことでシリコンが劣化しボロボロになり崩壊します。

これを「シリコンのジレンマ」といいます

そのため、現状はグラファイトを主素材として数％のシリコンを混合させることで充電容量を増やしています。

一方で

全個体電池では電解液を使用しておらず、リチウム金属を使用しても結晶化を起こす心配がありません。さらに、液体電池は「電解液、セパレーター、安全弁など」電気を蓄えない部品に多くの容量をつかっていましたが、これらが不要になるため、より大量のイオンをため込む部品を使用できます。

1つのパックの中に電極を何層もギューギューに積み重ねる構造（積層構造）が簡単に作れるため、同じ大きさの箱なら、液体電池よりも多くの電極材料を詰め込むことができます。

そのため、リチウムイオン電池よりもエネルギー密度が高く大量の充電を可能にしています。

全個体電池の「個体」とは

全個体電池に使用されている個体は主に3種類あります

「硫化物系」「酸化物系」「ポリマー系」

それぞれ、全く違う特徴があり、使用用途によって使い分けがなされています

「硫化物系」
硫黄をベースにした素材です。液体電解液と同等かそれ以上にイオンが爆速で動くため、超急速充電やハイパワー出力に最適。トヨタ、ホンダなど多くの企業が電気自動車開発の本命として、開発が進められています。しかし、空気中の水分に触れることで可燃性の有毒ガスである「硫化水素ガス」が発生。

「酸化物系」
安全！小型デバイス向け！硫化物系にはイオンの速度は劣る
近い将来、スマホやモバイルバッテリーなどの身の回りにある小型端末は、ほぼ全て酸化物系の全個体電池に置き換わる可能性が高いと予想しています。ただ、スマホなどに搭載する容量で作ると割れやすく、一度落としただけでバッテリーが使えなくなるため、現在はポリマー系を配合したハイブリッド型バッテリーとして、柔軟性を持たせる方向で開発が進んでいます。

「ポリマー系」
特殊な樹脂にリチウムを溶かして固めたもので、イオンの動きが「硫化物系」「酸化物系」と比較して圧倒的に遅く、室温ではまともに通電せず、60-80℃に温めて使う必要があります。柔軟性があり加工もコストも抑えながら作成でき、衝撃にも強いです。

種類	大本命：硫化物系	安全重視：酸化物系	コスト重視：樹脂系
主な用途	電気自動車（EV） 大型輸送機器	スマホ・モバイルバッテリー イヤホン・IoT機器	大型固定式バッテリー 家庭用蓄電池
質感・形状	粘土・固める前の粉末	ガラス・硬い陶器	ゴム・硬めのグミ
電気の流れる速さ	爆速（極めて高い）	普通〜やや低い	低い（温める必要あり）
最大のメリット	圧倒的なパワーと爆速充電	究極の安全（ガスが出ない） 超小型化が得意	安くて加工しやすい 既存の設備を流用可能
最大のデメリット	水分に触れると有毒ガス（硫化水素）が発生する	硬すぎて電極と密着しにくい 衝撃でパリンと割れやすい	室温ではイオンが動きにくく性能が発揮できない
安全対策（外枠）	必要	不要	不要

安全と言われている理由

「電解液を使用していない」の一言に尽きます！

リチウムイオン電池では、発火して危険というニュースが後をたちません

「大阪で工場火災　計8棟焼ける　従業員“リチウムイオン電池扱う”」yahooニュース

恐ろしいのは、ここからです。

ショートして発火するだけでも恐怖ですが、さらに恐ろしいことが内部で起こってます

電解液は高温にさらされる事で、酸素が発生

いうまでも無く、酸素は可燃性のガスです。

火種に油をそそいで育ててるような状態が完成するため、発火するだけでなく強力に燃えやすい状況を作ってしまいます。

その点、個体電池では主にセラミックなどの素材を使用しているため、一部ショートして発熱したとしても発火する材料がないため、その場で鎮静します。

また、対応温度についても大きな差があり

リチウムイオン電池は60℃以上で中の液体からガスが発生するのに対し、全個体電池では100℃-150℃以上の状態になったとしても性能が落ちる事なく動作します。

さらに

発火のリスクが少ないというメリットは何かしらの災害や事故の際

リチウムイオン電池から、可燃性の液体が外に漏れだして引火なんてこともありましたが

全個体電池では、何かしらの板やら粉がでるだけで二次的な災害や事故を防ぐ事ができます。

全個体電池の廃棄

全個体電池の廃棄法は2026年現在

自動車メーカーやリサイクル企業が国と協力して「まさに今、社会全体のルールと技術を構築している最中」にあります

全個体電池はレアメタル（リチウム、コバルト、ニッケル）を使用している事もあり、100％回収してリサイクル、新しい電池に生まれ変わる予定で進められています

全個体電池のメリット

強い衝撃を与えても発火しない

リチウムイオン電池と違い、可燃性の液体が入っていません

衝撃が加わったり、手から落としたりしても

発火する心配がありません

発火しないのは、スマホやモバイルバッテリー、小型家電に使用されるであろう「酸化物系」「ポリマー系」個体電池の話しです

EV車に使用される「硫化物系」では、事故など強い衝撃をうけて割れて空気に触れると「可燃性の毒ガス」が出ます

充電容量を増える

リチウムイオン電池と違い、セパレーター、電解液などの、イオンをため込まない物質を多く使用していました。

これらが不要になります

個体電池では、イオンため込む部品（リチウム金属・シリコンなど）を多く使用できるため、同じサイズ感でもより多くの充電を可能とします。

急速充電・高出力を可能にする

リチウム電池で使用していた、セパレーターが使いません

リチウム電池では、セパレーターの質がイオンの移動量に直接関与していました。セパレーターは安全弁でもあり、性能を制御する枷でもありました。

個体電池ではセパレーターが必要なくなり、個体通しの接地面積の広さがイオンの移動量になるため、従来の電池よりも急速充電・高出力を可能にします。

超小型・超薄型を可能にする

現在のスマホも、充分に薄くて扱いやすいのですが、さらに薄く小さくすることが可能になります。

スマホ内部は80％がバッテリー、10％カメラ、10％基盤のような構造になっています。

スマホの内部パーツの多くをバッテリーが占めているわけですが

個体電池では電解質、セパレーターなどの余計な部品を使用しなくなるので、さらに薄型化可能になります。

これ以上薄くなっても、、、

という気がしますが薄くなる分、他の性能が良くなる可能性もあります。

全個体電池のデメリット

電池自体が割れやすい可能性

スマホやモバイルバッテリーの個体電池は、セラミックや陶器のような硬い素材になります。

イメージに容易いですが、落としたり、衝撃をうけるだけで割れます。

割れたりした場合割れた箇所からイオンが流出するため

一瞬で使用できなくなります。

そのため、現在は割れやすい酸化物系個体電池にポリマー系の素材を融合させた、柔軟性のあるハイブリッド型個体電池の開発が進んでいます

硫化物系個体電池では、可燃性ガス（硫化水素）がでる

硫化水素は、えげつない位強い毒性を持った毒ガスです

低濃度：卵の腐ったような腐卵臭がして、誰もが危険に気づくことができます
高濃度：一瞬で嗅覚が麻痺、匂いに気づくまもなく肺から入った毒が瞬時に脳の呼吸中枢を直撃します。まるでプロボクサーに顎を撃ち抜かれたかのように、吸った瞬間に意識を失ってその場に崩れ落ち、死に至ります

硫化物系の個体電池は高い性能を発揮しているが危険性が高すぎるし

テロに使われる可能性すらある危険な物質

そこで、

・硫化物に混ぜ物をしてガスを抑える技術
・硫化物を酸化物内に数％混ぜて使用
・衝撃に対して強い箱（チタンなど）を使用して完全密閉

などのアイデアや工夫を凝らして安全性を上げる対策が取られています

個体電池を取り扱ってるメーカーはあるの？

maxel

カセットテープや乾電池の老舗ですが、実は「世界で初めて民生用（一般向け）全固体電池の量産に成功した」トップランナー!!

使用している「固体」： 硫化物系（水分対策を徹底した独自技術）

どんな物に使われているか：

• 産業用ロボットのバックアップ電源： 工場のロボットの脳みそ（メモリ）を維持する電池です。105℃という工場内の超高温でも壊れず、10年間メンテナンス不要というタフさが評価されています。
• 医療機器： 高温での「滅菌処理（煮沸消毒など）」に耐えられるため、補聴器や医療用デバイスへの搭載が進んでいます。

TDK

スマホの充電器や電子部品で世界的なシェアを持つメーカーです。「CeraCharge（セラチャージ）」というブランド名で、酸化物系の全固体電池をいち早く量産化しました。

• 使用している「固体」： 酸化物系（セラミックス）
• どんな物に使われているか：
  • スマートウォッチ・ウェアラブル機器： 体に密着するものだからこそ、絶対に燃えない安全性が買われています。
  • IoTセンサー・電子回路の部品： 基板に直接ハンダ付けできる（熱に強い）ため、次世代のワイヤレスイヤホンなどの内部部品として組み込まれています。

村田製作所

世界トップクラスの電子部品メーカーで、積層セラミックコンデンサ（スマホに何百個も入っている部品）の技術を応用して、酸化物系の全固体電池を量産しています。

• 使用している「固体」： 酸化物系
• どんな物に使われているか：
  • 補聴器やインイヤーモニター（高級イヤホン）： 小さなスペースに収まり、なおかつ長寿命な電源として採用されています。
  • スマートグラス（メガネ型端末）： 顔に装着する未来のガジェットの電源として、安全性の高さから注目されています。

個体電池を使用したポータブル電源

未来のポータブル電源
全個体電池使用のポータブル電源の先駆けてき存在！

公式サイトを見てみる

製品名	Yoshino B1200 SST
バッテリータイプ	固体電池 (Li-NCM / 三元系固体リチウムイオン) 次世代技術
バッテリー容量	1,085Wh (301,380mAh)
定格出力	1,200W（サージ最大 2,400W）
AC出力ポート数	4口（純正弦波、100V〜120V 50/60Hz）
USB出力ポート	USB-C (最大100W) × 2 USB-A (最大20W) × 2
その他出力ポート	シガーソケット (最大126W) × 1、DC5521 (最大126W) × 2、ワイヤレス充電 (最大15W) × 1
サイクル寿命	約4,000回（残量80%以上を維持）
充電時間（AC入力）	約60分で80%まで超急速充電（満充電まで約1.5時間）
動作環境温度	-18℃ 〜 65℃（極寒地や過酷な夏場でも動作可能）
サイズ（幅×奥行×高さ）	29.6 cm × 20.4 cm × 25.6 cm （同容量クラス最小レベル）
本体重量	約 11.6 kg
主な安全性機能	釘刺し試験でも発火しない圧倒的な安全性、BMS（バッテリー管理システム）による多重保護

個体電池を使用している初めてのポータブル電源。

色々注目すべき点がありますが、これからゆっくりと解説、読み解いてみましょう

注目すべきバッテリータイプ

固体電池 (Li-NCM / 三元系固体リチウムイオン) 

個体電池は電解質を使用していない電池です

気になる点は、どのような個体を使用している？ということになりますが、公式サイトを見てみると、振動や釘さしなどハードな試験に耐えている事から

「酸化物系の固体電解質（LATP）」に「ポリマー（樹脂）」を配合したハイブリッド（複合）型の固体電解質

になります

このハイブリッド型の電解質、何が良いかというと

・絶対に燃えることが無く、安定している個体
・非常に柔軟性があるため、衝撃に強い

という特徴を持ち合わせており、「下敷き」や「クリアファイル」のような柔軟性を持った個体で、公式サイトにあったようなハードな試験にも耐える事ができます。

さらに、個体電池ならでは強みがあります

負極（-極）に従来は使用する事ができなかったリチウム金属が使用されています。

これは、従来は使用したくても電解液に反応して結晶化、セパレーターを突き破って発火するため使用できませんでした。

そのため、リチウム金属は電解液を使用しない事で使用できるようになった金属です。従来の負極よりも、リチウム金属にすることで今までよりも多量の電気をため込む事が可能です。

注目すべき最小レベルの大きさ

29.6 cm × 20.4 cm × 25.6 cm （同容量クラス最小レベル）

ためしに同容量のANKERのポータブル電源と比較してみました

比較項目	Yoshino B1200 SST	Anker Solix C1000
バッテリー種類	三元固体電池 (Li-NCM)	リン酸鉄リチウムイオン
バッテリー容量	1,085Wh	1,056Wh
定格出力	1,200W (サージ2,400W)	1,500W (最大2,000W)
横幅 (W)	29.6 cm	37.6 cm
奥行 (D)	20.4 cm	20.5 cm
高さ (H)	25.6 cm	26.7 cm
本体重量	約 11.6 kg	約 12.9 kg
サイズ感の例え	大きめの工具箱（ツールボックス）	中型のクーラーボックス
サイクル寿命	約 4,000回 (残量80%)	約 3,000回 (残量80%)
動作環境温度	-18℃ 〜 65℃ (真夏・極寒対応)	一般的な環境向け
充電スピード	約60分で80%充電	約58分で100%満充電
最大の強み	圧倒的な安全性・軽量コンパクト	超急速充電・高いコスパ

ANKERの人気モデルと比較しても

コンパクトかつ過酷な環境下にも耐える事がよくわかります。

どこへでも一緒に、何でもできる
ポータブル電源　

公式サイトの言葉をそのままお借りしました

どんなサイズ感？

• オフィスのデスク下にあるような「小型の足元ヒーター」や、キッチンにある「食パンが2枚横に並んで焼けるコンパクトなオーブントースター」と同じくらいのボリューム。
• 一般的な電子レンジと比べると、半分以下のサイズ（横幅も奥行も一回り以上小さい）なので、部屋に置いてもそこまで圧迫感はありません。

車に積むとき

• 軽自動車やコンパクトカーの「助手席の足元スペース」に、すっぽり無理なく収まるサイズです。
• キャンプに行く際、荷物でいっぱいのトランクの「ちょっとした隙間」にスッと差し込めるくらいのコンパクトさです。

重さ（約11.6kg）

サイズは工具箱くらいですが、中身はバッテリーが詰まっているため、持ったときはそれなりにズッシリとした重みがあります。

• 「お米の10kg袋」よりもほんの少し重い（＋1.5Lペットボトル1本分くらい）
• 「生後1〜2歳くらいの赤ちゃん」や「柴犬（成犬）」を抱っこするくらいの重さ。

片手で「ひょいっ」と持ち上げるには少し気合がいりますが、しっかりしたハンドルがついているため、大人の男性であれば片手で問題なく運べますし、女性でも両手で持てば無理なく車に積み込める重さです。