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近年、エコロジーの面から有効な交通手段として「路面電車」が見直されている。市街中心地への人の流れを確保し振興する手段として、また環境破壊を防ぐ面から有意義であることが考えられるためである。現在、世界約50か国の約400都市に存在する。

もともとは、乗合馬車そして馬車鉄道を発祥とする。その動力を馬力以外に変換する際に蒸気動力などが試みられたが、もっとも普及したのが電気動力であった。これは1879年にドイツの電気会社、シーメンスがベルリン博覧会でデモンストレーション走行させたのがはじまりで、1881年にはベルリン郊外での運行が開始された。

一時、世界の主要都市に広まったが、1920年代に入ると、米国では自家用車が普及し、多くの都市で廃止されてゆくことになった。欧州の一部でも戦前までにこの流れでロンドン、パリなどの都市で廃止された。

一方で、旧ソ連と東欧諸国、そして西ドイツでは、第二次世界大戦後も路面電車を活用した。様々な工夫で現代まで使われてきた。

1980年代になると、今度はフランスで、都市内での軌道システム整備の動きが強まってくる。フランスでは、市街中心地への人の流れを確保し振興する手段として、また環境破壊を防ぐ面から有意義であることが考えられるため、路面電車を採用した。

路面電車が土地利用や人口分布などの点で都市政策にしっかりと組み込まれるようになってきた。 また、自家用車を郊外の駐車場に置き、路面電車やバスなどに乗り換えて中心市街地に入るパークアンドライド方式や、中心市街で自動車の乗り入れを禁止し公共交通と歩行者のみを通行可能としたトランジットモール化といったアイディアが生まれ、実行された。

車両面では、高床式ホームの少ない欧州では1980年代後半より床高さを20〜30cm程度とした超低床電車 の開発が進められ、バリアフリー化が促進された。

今回札幌市では電池だけで走る、蓄電路面電車が計画されている。停留所に止まった数十秒間に消費分を急速充電できるという。実証試験は11月に行われる。電池の性能もすすんでいるようだ。

今日は今回路面電車の電池に使われる、「リチウムイオン電池」や「ニッケル・水素電池」について調べる。(参考HP Wikipedia)

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電池だけで走行、「省エネ」路面電車が登場


札幌での実証試験を前に試験走行が公開された蓄電路面電車(東京・国分寺市の鉄道総合技術研究所で)は、車内に搭載した電池だけで走り、停留所に止まった数十秒間に消費分を急速充電できる路面電車を、財団法人鉄道総合技術研究所(東京都国分寺市)が開発した。

11月末から、札幌市で性能を確認する実証試験を始める。

床が低いバリアフリー型の車両で、搭載したリチウム電池をフル充電すれば約15キロ・メートル走れる。減速時には、電車の勢いの7割を電気に戻して電池に蓄える。停留所では、パンタグラフを上げて架線から補い、急速充電する。現在の路面電車に比べて約1割の電力量を節約できるという。来年3月まで行われる実証試験には、ニッケル水素電池で動く川崎重工の車両も参加。よい結果が出れば、省エネ路面電車の実用化が近づく。
(2007年10月25日  読売新聞) 

リチウムイオン電池とは?


リチウムイオン二次電池(リチウムイオンにじでんち lithium-ion rechargeable battery)とは、電解質中のリチウムイオンが電気伝導を担い、かつ金属リチウムを電池内に含まない充電可能な二次電池である。

代表的な構成では、負極に炭素、正極にコバルト酸リチウムなどのリチウム遷移金属酸化物、電解質に炭酸エチレンや炭酸ジエチルなどの有機溶媒+六フッ化リン酸リチウム (LiPF6) といったリチウム塩を使う。しかし一般には、負極、正極、電解質それぞれの材料は、リチウムイオンを移動し、かつ電荷の授受により充放電可能であればよいので、非常に多くの構成をとりうる。

リチウム塩には LiPF6 の他、LiBF4 などのフッ素系錯塩、LiN(SO2Rf)2・LiC(SO2Rf)3 (ただしRf = CF3,C2F5)、などの塩も用いられる。

また、通常、電解液に高い導電率と安全性を与えるため、炭酸エチレン・炭酸プロピレンなどの環状炭酸エステル系高誘電率・高沸点溶媒に、低粘性率溶媒である炭酸ジメチル、炭酸エチルメチル、炭酸ジエチル等の低級鎖状炭酸エステルを用い、一部に低級脂肪酸エステルを用いる場合もある。

ニッケル・水素電池とは?


ニッケル・水素蓄電池(ニッケルすいそちくでんち; NiMH: Nickel metal hydride)は、二次電池の一種で、正極に水酸化ニッケル、負極に水素吸蔵合金、電解液に水酸化カリウム水溶液(KOH aq.)を用いたものである。識別色は橙(オレンジ)。

1990年の実用化以降、それまでの代表的な小型二次電池であったニッケル・カドミウム蓄電池(略してニカド電池またはニッカド電池)の2.5倍程度の電気容量を持つこと、材料にカドミウムを含まず環境への影響が少ないこと、電圧がニカド電池と同じ1.2Vで互換性があることが追い風となり、代替が進んだ。

だが、その後、より大きな電気容量のリチウムイオン二次電池が登場し、各種の携帯機器で急速に置換えが進んだ。このため、ニッケル水素電池の日本における出荷数量は2000年をピークに大幅に減少、日本の主要メーカーは次々に撤退した。主な日本のメーカーは現在、三洋電機(モバイルエナジーカンパニー)、松下電器産業グループの松下電池工業とパナソニックEVエナジーとなっている。

その一方で、ニッケル・水素蓄電池は安全性の高さから、トヨタ自動車や本田技研工業のハイブリッドカーに採用された。ハイブリッドカー向けのニッケル水素電池は携帯機器よりはるかに大型であり、出荷金額は2003年を底に回復した。

一般的には、ニッケル水素電池と表記されることが多い。また、ニッ水(ニッスイ)電池、メタハイ(Nickel Metal-Hydrideより)と略称されることがあるが、浸透しているとは言えない。なお、「メタハイ」は松下電器産業株式会社の登録商標である。
 

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