ECO.R ENJ GSユアサ×日本ゴア

最初の接点は2015年のことです。電気化学分野に携わっていた私が自動車用バッテリーの改良に関心を持ち、バッテリーメーカーであるGSユアサさんにご意見をお聞きしたい、と訪ねていったのがきっかけでした。

液減りを抑制するというコンセプトは、そのときからアイデアの一つとしてあったんですよね。

ええ。実は当時の私は、様々な市場を調査する中で、自動車用バッテリーに対して素朴な疑問を感じていました。なぜ液式の鉛蓄電池は、「液が減る」のが当たり前と思われているんだろうと。というのは、世の中には制御弁式（VRLA）電池というものもありますし、対策の手立てがないわけではないはずなんですよ。それなのに、なぜ自動車用バッテリーにはそういうものがないんだろう。それが単純に不思議だったんです。

実際、産業用電池の分野では「ECO.R ENJ」と同様、触媒デバイスを取り付けて液減りを抑制するアプローチ自体は、以前から製品化されていました。

産業用電池の場合は、蓋の外側に触媒を取り付けられるのに対し、自動車用バッテリーは車両における搭載スペースの制約があって、そういう対処ができないわけです。一方、バッテリー内部に触媒を入れ込むとなると、電解液との接触を避けるという、われわれだけでは解決できない相当高いハードルがありました。

私自身も長く技術部でバッテリー開発に携わってきましたが、もちろん液減りというテーマはこれまでも取り組んできた課題ではあるんです。ですが、乗用車用バッテリーとしては、すでに一定のレベルで解決された課題になっていました。それだけに、バッテリーメーカーではない日本ゴアさんならではの提案は盲点というか、重要な問題提起だったように思います。われわれとは違う角度から、この課題に踏み込んできてくれたのが日本ゴアさんでした。

ええ。しかも今回の液減り抑制へのチャレンジは、バッテリーそのものとしての長寿命化への可能性をさらに高めることにもつながります。

当時、世の中の注目はリチウムイオン電池に集まっている状況ではあったのですが、調べてみると、鉛電池の市場は今もなお成長しているんですね。これはおもしろい提案ができるのではないか、という狙いが一致して2018年から本格的に共同開発がスタートしました。

実はこの時点では自動車バッテリーに関して別の改良テーマもあって、触媒を使った減液抑制というテーマは「こういうこともできたらおもしろいですよね」というレベルだったんです。しかし、GSユアサさん側がこの触媒による減液抑制というテーマに非常に強い関心を持たれたこともあり、プロジェクトとしてもこのテーマに資源を集中して開発を進めていく方向へ舵を切りました。

先ほど話に出ていた、産業用電池の触媒栓というのはかなり大きくて、握りこぶしぐらいのサイズがあるものなんです。当然、自動車のような入り組んだ部分には取り付けられないため、いかにコンパクトにするかというのが、最初の大きなハードルでした。

そうです。ただ、最初からスムーズに最善の手段に行き着いたわけではありません。サイズの問題もありますが、もう一つ大きなハードルとして直面したのが触媒デバイスの寿命の問題でした。

自動車用バッテリーの場合は、2年半~3年が寿命ですが、それよりも長い使用を想定しなければなりません。いかに長持ちさせるかという部分が最も苦心したポイントでした。これをクリアするような開発がなかなかうまくいかなくて、キャッチボールにかなりの時間をかけましたね。

この触媒デバイスを見ていただきたいのですが、液栓に対してデバイスが垂直方向に取り付けられていますよね。開発プロセスにおいて、ここがブレイクスルーだったと思っています。

ある段階までは、触媒デバイスは液栓に対して平行に接着させていたんです。しかしその取り付け方では何度やっても満足のいく結果が出ませんでした。日本ゴアさんの方で何度も試験をいただき、長い試行錯誤を重ねて、ようやく垂直にすることで性能と耐久性が大幅に上がるということが分かったんです。これは、日本ゴアさんから提案いただいた解決策なんです。

触媒デバイスは充電による電気分解で発生した酸素・水素を再結合させる働きがありますが、再結合した水が触媒デバイスの表面に膜を張って、ガスの取入口をふさいでしまう。つまり、ガス交換性能が落ちてしまうんです。それを解決するには、デバイスに付着した水を落とせばいい。もともと撥水性のある素材ですから、物理的に90度に立てるのが最も効果があり、実際に触媒デバイスの寿命も改善されたということです。

「横のもの縦をにする」というと、すごくシンプルなんですけど。なぜうまくいかないんだろうというトライアンドエラーを繰り返して、最終的なソリューションに行き着くには1年以上かかりましたね。

加えて、自動車には当然振動が発生しますので、触媒デバイスが外れ落ちてしまうことは避けねばなりません。垂直でしっかりと保持する液栓のデザインを提案し、それを量産可能な形で具現化されたのはGSユアサさん。両社がそれぞれに得意とする技術を出し合って融合できた部分ではないでしょうか。

最近、サステナビリティという点で、急速に世の中が変わってきているのを感じています。メーカーにとって製品の長寿命化によるサステナビリティが非常に重要なテーマであることは間違いありませんし、バッテリーのような消耗品であってもそれは同じだと思います。

ええ。当社には「Together, improving life」というブランドプロミスがあります。一緒に世の中をよくしていきましょう、という意味なのですが、これは今回の場合、もちろんGSユアサさんと日本ゴアという意味もありますし、もっというとエンドユーザーの皆様という見方もできます。この商品を使っていただくことで、例えば車がバッテリーのトラブルに遭遇する確率が下がる。また交換サイクルが長くなることでCO2 排出の削減にもつながる。そういう広がりも含めて世の中への貢献になるような仕事になれば…と今からワクワクしています。

「GRテック液栓」は、われわれバッテリーメーカーだけでは実現できなかった部品ですし、バッテリーに新しい視点で付加価値を与えた商品だと思います。GRテック液栓を取り入れたENJシリーズが市場でどれだけ受け入れてもらえるか、私としては非常に興味があります。

同感です。あらためて考えてみると、鉛電池の歴史は長く、改良に改良を重ねて今日の姿があります。そういうものに対して、さらに新しい何かを加えるという仕事ができるのは、開発者としてなかなかない経験です。期待もありますし、正直ドキドキもしていますね。この商品が多くのお客さまの手元に届いて、快適や安心をお届けできるといいなと思います。

私も設計する立場からすると、今回の「ECO.R ENJ」の開発成果は、今後の展開としてもバッテリーの液量を増やせたり、あるいは小型・軽量化といった方向への可能性を開くものでもあるように感じています。

そうですね。触媒デバイス自体もまだまだ可能性があって、ほかのタイプの鉛電池にも適用していけるはずです。今後も世の中へ新しい提案のできる商品を一緒に開発していけるといいですね。