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【次世代電池】全固体電池、EVではなくまず電子基板に載る　コンデンサーを代替
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0001ばーど ★
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2019/03/07(木) 17:34:05.42ID:qfQMb7K19
次世代電池の本命とされる「全固体電池」の実用化がいよいよ始まる。ただし電気自動車（EV）向けではなく、電子基板に表面実装される部品としてのスタートだ。多くが数ミリメートル角と小さいが、そのインパクトは小さくない。一部のコンデンサーを代替するなど今後の回路設計や、あらゆるモノがネットにつながる「IoT」端末の機能を大きく変えていく可能性がある。

■基板上の「客」から「仲間」に

2019年は、基板上の…

2019/3/7 6:30日本経済新聞
https://www.nikkei.com/article/DGXMZO40565900Y9A120C1000000/
0003名無しさん＠１周年
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2019/03/07(木) 17:35:50.33ID:tMbSEHau0
アイアイサー！
0005名無しさん＠１周年
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2019/03/07(木) 17:36:53.91ID:CfnjRixp0
小さなことからコツコツと
0007名無しさん＠１周年
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2019/03/07(木) 17:37:23.08ID:FZJPWOZI0
いいと思うね、スマホの電池も頼むよ
0008名無しさん＠１周年
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2019/03/07(木) 17:37:44.12ID:BXpw8zrr0
自作スマホ販売しろよ
0009名無しさん＠１周年
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2019/03/07(木) 17:39:09.44ID:UDY5Jgoj0
妊娠しなくなるの？
0010名無しさん＠１周年
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2019/03/07(木) 17:39:49.57ID:iqTm6Xg60
コンデンサーは電子回路の中ではかなり寿命が短い方だから
それが解決するならいいな
0011名無しさん＠１周年
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2019/03/07(木) 17:41:21.85ID:fWvHJmWl0
コンデンサと電池ってどう違うのかイマイチわからない
0012名無しさん＠１周年
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2019/03/07(木) 17:41:44.01ID:lkrcssFF0
>>4
今でその部品はあらゆる電子機器や電子機器が組み込まれた機械に乗っているし、短時間なら使えるというのは正しい。

ただし、短時間ては数ミリ秒あるいはそれ以下だが。
0013名無しさん＠１周年
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2019/03/07(木) 17:41:57.56ID:M6U2vjLq0
蓄電よりも高電圧が今後大事になってくるからコンデンサで経験積むんだな
0014名無しさん＠１周年
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2019/03/07(木) 17:44:10.04ID:Y1HGPkHe0
今全個体電池を作れる日本のメーカーって
トヨタ以外にはどこがあるんだ
0015名無しさん＠１周年
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2019/03/07(木) 17:44:11.47ID:lkrcssFF0
>>11
コンデンサは電気を貯めるもの。

電池は原理的には両極に電位差を生じる化学反応を利用して電気エネルギーを取り出すものだね。

字の意味としては電池はコンデンサの方があっていると思う。
0016名無しさん＠１周年
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2019/03/07(木) 17:45:07.21ID:lkrcssFF0
>>14
そもそもこのニュースはまともに車で使うような個体電池作るのは無理でしたというニュースだよ。
0018名無しさん＠１周年
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2019/03/07(木) 17:45:57.27ID:AUP8gcEe0
コンデンサのパンクが無くなり、パソコンの寿命が延びるでござるか？
0021名無しさん＠１周年
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2019/03/07(木) 17:50:14.43ID:Hkz0kWzx0
>>18
パンクの前にOSが動作不良になって
バックアップを取っていなかったことを後悔しつつ買い替え
0023名無しさん＠１周年
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2019/03/07(木) 17:50:43.74ID:khkzZB0V0
2019年は、基板上の部品としての全固体電池元年になりそうだ。既に月産3万個の規模で
サンプル出荷しているTDKに続き、国内の積層セラミックコンデンサー（MLCC）や
チップインダクターのメーカーが相次いで、基板実装向けのセラミックスに基づく全固体電池を
開発。セラミックス技術を強みとする日本ガイシ（NGK）も「半固体電池」（同社）で
民生品向けに新規参入してきた。以降、これらを「セラミックス系電池」と総称する。

最高260度のはんだリフロー工程で基板に表面実装できる2次電池の第2世代品(セラミックス系
電池)の例。MLCC:積層セラミックコンデンサー *1 日経エレクトロニクスが容量、電圧、
パッケージの寸法を基に試算 *2 開発中の試作品の値の例で、製品の仕様とは異なる *3
ピーク放電電流(電圧低下が0.5V以内で1秒間放電できる最大電流値)

これまでも、基板上の回路に電池で電力を供給する用途はあった。その電力供給源の多くが
コイン型の1次電池で、原則外付けで電池が切れたら交換する設計であるため、
基板にとっては「客」だった。

一方、今回のセラミックス系電池は、抵抗器やコンデンサー、インダクターなどの
受動部品やIC群に並ぶ基板向け部品仲間の「一員」となった。実際セラミックス系電池の多くは
薄い長方形で既存の受動部品とよく似ており、最高260度でのリフローはんだプロセスで
基板上に表面実装できる。これには「基板上の回路設計の自由度が高まる」
（村田製作所）と期待する声がある。
0024名無しさん＠１周年
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2019/03/07(木) 17:52:56.20ID:khkzZB0V0
ただし、必ずしも行儀のよい「一員」ではない。既存の基板上のメンバー、特に
コンデンサー類を代替したり、電源回りの回路設計を大きく変えたりと台風の目に
なっていく可能性が高いからだ。

まずは内蔵時計の電源バックアップ
セラミックス系電池の現時点での想定用途は、
（1）スマートフォンやパソコンなど各種電子機器で使われているRTC（リアルタイムクロック）
と呼ばれる内蔵時計のバックアップ電源（主に1次電池）の代替（2）IoT端末などの電源
としての1次電池の代替（3）一部の電解コンデンサーや積層セラミックコンデンサー
（MLCC）、さらには電気2重層キャパシターの代替──など大きく3つある。

このうち、（1）はセラミックス系電池のどのメーカーも盤石の用途として挙げる。理由は、
セラミックス系電池の多くがまだ小さな電流容量しか備えていないことによる。例えば、
TDKのサンプル品は電流容量が0.1ミリアンペア時（100マイクロアンペア時）だ。それでも、
多くのRTCは消費電流が0.3マイクロ〜0.8マイクロアンペアと極めて小さいため、少なくとも
100時間以上はRTCに電力を供給し続けることができる。

多くのRTC向けバックアップ電源は、例えばスマートフォンやノートパソコンのように
コンセント電源から離し、さらにメインの電池も切れた場合のつなぎの役目を果たせれば
よく、数〜10年といった長期間の連続稼働はほとんど必要ない。この点で、1次電池より
2次電池のほうが、RTCのバックアップ電源には向いているといえる。
0025名無しさん＠１周年
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2019/03/07(木) 17:53:25.16ID:lpujLXrS0
コンデンサは電源回路の必須部品だし
EV用の電池なんかよりずっと需要多いからね
0026名無しさん＠１周年
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2019/03/07(木) 17:54:06.57ID:L708UWhD0
ECUの搭載数は日本みたいに基板から一貫して作らないと
ダメなんだよな
0027名無しさん＠１周年
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2019/03/07(木) 17:54:35.32ID:khkzZB0V0
IoT端末の電源として有利

（2）のIoT端末の電源としての利用は、既存の1次電池と真っ向から競合するが、
セラミックス系電池の優位性が目立つ。まず第1に、セラミックス系電池の多くを占める
全固体電池は「液漏れがなく、電池の信頼性が高い」（村田製作所技術企画・
新規事業推進統括部新規事業推進部担当部長の加納俊彦氏）。基板上では非常に重要な点だ。

単純な電流容量勝負ではコイン型1次電池に太刀打ちできないが、時折にでも充電の機会が
あったり、身の回りにある光や振動、熱などを電気に変える「エネルギーハーベスティング」
のような、たとえわずかでも比較的長時間電力を得られたりする場合は実質的には差が
なくなる。このように使う2次電池の正味の電流容量は、1回の放電容量×充電可能回数で
決まるからだ。今回のセラミックス系電池は多くが1000回以上充電できるため、
0.1ミリアンペア時×1000回=100ミリアンペア時で、一般的なコイン型1次電池の容量に並ぶ。

セラミックス系電池の出力電圧は1.4〜2ボルト超とやや低めの場合が多いが、複数個を
直列に並べるか、昇圧回路で対処可能だ。
0029名無しさん＠１周年
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2019/03/07(木) 17:55:46.88ID:MC9Rb3tt0
大きくするのが難しいということか？
せめてスマホサイズから始められないものかね
0030名無しさん＠１周年
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2019/03/07(木) 17:55:47.51ID:khkzZB0V0
IoT端末が高機能になる

高温環境に強く、素子形状に自由度が大きいのもセラミックス系電池の特徴だ。結果、
車載用電池やICカード、超薄型または超小型のウエアラブル端末などへの応用も期待できる。

　こうした超小型端末は、1次電池では非常に低容量しか利用できず、実装できる機能が
大幅に限られる。対して、2次電池であれば、適宜充電できるため、容量や出力の問題を
回避できる可能性がある。

既に日本ガイシは、独自開発した0.45ミリメートル厚の薄型セラミックス系電池
「EnerCera Pouch（エナセラ・パウチ）」をICカードに実装することで、同カードで
指紋センサーやBLE（ブルートゥース・ロー・エナジー）などの無線通信機能などを利用
できるようにした。

19年1月の米家電・技術見本市「CES 2019」では、同電池を実装した端末を無線給電で
充電しながら、電子ペーパー型のディスプレーを動作させるデモを披露した。

「クレジットカードに無線機能とディスプレーがあれば、QRコードの表示、カード番号を
使った不正利用のリアルタイムの通知やその場でのカード番号の再発行なども実現する」
（日本ガイシエレクトロニクス事業本部新製品推進プロジェクト部長の大和田巌氏）。
クレジットカードの番号自体をワンタイムパスワードにすることも可能だろう。
0032名無しさん＠１周年
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2019/03/07(木) 17:58:01.68ID:khkzZB0V0
FDKやNGK、コンデンサーに挑戦状

（3）のコンデンサー類の代替という狙いがあるのは、セラミックス系電池の多くがほぼ同じ
寸法のMLCCなどの数百倍の電流容量を持つ、あるいは同じ電流容量を電気2重層キャパシターの
約100分の1の体積で実現できる点が背景になっている。既存のリチウム（Li）イオン2次電池
（LIB）と異なり、定電圧（CV）だけで充電できる可能性があるなど、コンデンサーに対して
不利な点が少ないことも、コンデンサー類の代替を促進する要素になる。

ただし、これについてはセラミックス系電池のメーカーによって見解が大きく異なる。MLCCが柱の
事業の1つである村田製作所などは、「高温環境に弱い電界コンデンサーの代替はあり得るが、
MLCCとは役割や特性が異なり、すみ分ける」（同社）という立場だ。

一方、コンデンサー事業を持たないFDKは、「MLCCなどを（セラミックス系電池で）どこまで
代替できるか追究したい」（FDK 執行役員常務で基盤技術・QA本部長 兼 全固体事業
推進準備室長の庄瀬知行氏）という。

日本ガイシも同様な姿勢だ。セラミックス系電池の多くは、電流の出力が無線通信用途には
不足しており、コンデンサーと組み合わせることで出力を確保する必要があるが、日本ガイシの
セラミックス系電池は、電流容量と電流出力が共に大きく、そのコンデンサーも不要だとする。
「電気2重層キャパシターの代替も見込める」（日本ガイシ）という。
0033名無しさん＠１周年
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2019/03/07(木) 17:58:16.73ID:L708UWhD0
特くにボディー統合ECUは日本、EUで決まる
次に北米、中国
0034名無しさん＠１周年
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2019/03/07(木) 17:58:46.72ID:lkrcssFF0
>>18
10年くらい前からパソコンの基板ではソリッドなコンデンサが普及しているから、あまり変わらないはず。
0035名無しさん＠１周年
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2019/03/07(木) 18:00:37.76ID:Y1HGPkHe0
全個体電池の技術って、
やっぱり数年すると中国韓国にパクられて
日本勢は儲けられなくなるんだろうか・・？

もうそれだけだよ懸念は
0036名無しさん＠１周年
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2019/03/07(木) 18:01:36.64ID:XcF7UEGu0
>>34
最近マザボ買い替えたが、なんかサッパリしとるなあと思ったが
それかｗ
0037名無しさん＠１周年
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2019/03/07(木) 18:03:50.65ID:mrMcgEyu0
電解コンデンサには嫌な思い出しかない
0039名無しさん＠１周年
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2019/03/07(木) 18:04:28.74ID:si7s7uJ30
>>19
どこも作らないよ
民生機は温度範囲が0℃〜40℃、車載は最低でも-20℃〜85℃
「物理的に車載は無理」と分かったんよ
故障=ショートモードだと車載は永遠に無理だ
サンプル作るのに金かけ過ぎたんで、容量減らしてキャパシタで売ろうかな〜的な話

タンタル電解より不安定、液体電解より特性が悪く、積セラより容量は小さく、コストも耐リプル性もこんな酷いのは初めて
どこが作るかよりも「誰かババ引いて下さい」
0040名無しさん＠１周年
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2019/03/07(木) 18:05:21.16ID:lkrcssFF0
>>29
液体使えるならできる。

完全にソリッドな材質、例えばセラミックのみとかでは難しい。
0041名無しさん＠１周年
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2019/03/07(木) 18:06:06.28ID:uMPjX5is0
最初はまだデカいんだろ
スマホに乗るのはまだ先かな
0043名無しさん＠１周年
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2019/03/07(木) 18:06:45.41ID:Y9lNnIYC0
代替 毎回
0044名無しさん＠１周年
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2019/03/07(木) 18:07:10.90ID:VRrcK6vs0
キャパシタ？
0045名無しさん＠１周年
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2019/03/07(木) 18:07:18.56ID:VWpYQz9l0
>>20
そのSONY買収したのが村田だぞ
0046名無しさん＠１周年
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2019/03/07(木) 18:08:35.41ID:lkrcssFF0
>>36
そそ。
0047名無しさん＠１周年
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2019/03/07(木) 18:08:55.64ID:7mNclOrg
電気製品の故障で多いのがコンデンサーの寿命だからな。
0048名無しさん＠１周年
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2019/03/07(木) 18:09:07.65ID:lkrcssFF0
>>41
違う。

大きなものをそもそも作れない。
0049名無しさん＠１周年
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2019/03/07(木) 18:09:54.24ID:lkrcssFF0
>>31
そそ。
日経お得意の頑張ろうジャパン記事よ。
0050名無しさん＠１周年
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2019/03/07(木) 18:12:49.69ID:lCNjzzvh0
>>47
もう20年くらい前から個体コンデンサが主流だぞ
マザボなんて1万円代の安物でもオール個体コンデンサとかうたってたし
0052名無しさん＠１周年
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2019/03/07(木) 18:23:15.35ID:yo5k/pd40
リチウムなんでしょ？
単価が高い物になりそう。
0054名無しさん＠１周年
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2019/03/07(木) 18:25:14.02ID:xYt0dVGr0
電源入れると延々と
🇷🇴創価学会🇷🇴創価学会
言い続けるんでしょ？
0055名無しさん＠１周年
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2019/03/07(木) 18:25:17.90ID:s5dyhMK00
全個体電池って高温でも使えるし高負荷にも耐えるって聞いたけど
そろそろ無駄にカミナリを落としっぱなしにせずに
蓄電できるんじゃないのか
ベンジャミン・フランクリンは罰ゲームでやってたわけじゃないだろ
0056名無しさん＠１周年
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2019/03/07(木) 18:25:43.85ID:zfetjjZ50
こたい電池だと！　なんてこったい　ｗ
0058名無しさん＠１周年
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2019/03/07(木) 18:29:54.60ID:a7SsRDcU0
なんかジャップがちまちまやってるうちにすごいコンデンサーが海外で実用化しそう
0059名無しさん＠１周年
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2019/03/07(木) 18:30:04.11ID:xYt0dVGr0
親亀子亀みたいな？
実はデスクトップPCの中に量子コンピューター隠れてましたwwwww
0060名無しさん＠１周年
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2019/03/07(木) 18:33:01.38ID:Nry/5EnN0
オーディオマニアも注目する全固体ください電池でリップルフリーな電源を
0062名無しさん＠１周年
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2019/03/07(木) 18:42:21.91ID:HkraffUA0
トヨタのEVに搭載だな、でも若者のEV離れだから、残念。
0064名無しさん＠１周年
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2019/03/07(木) 18:46:30.20ID:yJsGzcNl0
リチウムイオン電池は揮発性や引火性のある電解液(液体)を使う
液漏れ、膨張、発火、爆発のおそれがある・・・大容量化するほど危険度が増す

全固体電池は電解液が固体ってのがポイントだ
液漏れしない、膨張しない、発火しない、爆発しない・・大容量化しても安全
さらにレアメタルのコバルトをほとんど使わないんで価格が安い
最新のリチウムイオン電池と比べて、出力3倍、充電時間1/10、電池寿命10倍、重さは数百分の一
0065名無しさん＠１周年
垢版 |
2019/03/07(木) 18:47:55.50ID:9531lQ/f0
エネルギー密度が恐ろしく上がるなどという技術力では、そもそも無い

単純に液リチウムよりは圧倒的に安定しており、熱に強い
という蓄電池
0067名無しさん＠１周年
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2019/03/07(木) 18:51:58.42ID:OhdBY9Wo0
マザボのCR2032の代替ならわかるが、コンデンサの代替ってのはちょっと理解できない
0068名無しさん＠１周年
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2019/03/07(木) 18:55:10.06ID:vsqMO48k0
>>1
バカな俺でもわかるようにファーストガンダムで例えてくれ
0070名無しさん＠１周年
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2019/03/07(木) 18:57:27.25ID:afbbyNbX0
スマンがもう少しりけいにもわかるように誤魔化さず説明してくれ
素材や構造的にどういう物なんだよ？
0071名無しさん＠１周年
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2019/03/07(木) 18:58:48.05ID:OSTaJNZ50
トランジスタ
ダイオード
トランス
コンデンサ
抵抗
0072名無しさん＠１周年
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2019/03/07(木) 19:00:20.87ID:5bZ2EP0Q0
つまり、でかいバッテリーなどに頼らずに、
大容量コンデンサーと二次電池の代わりを一つでやれると言う訳か？
0073名無しさん＠１周年
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2019/03/07(木) 19:00:21.49ID:yiRUXZJy0
主に直流を平滑化する様な電源部などの電解コンデンサーと置き換えじゃね？
0076名無しさん＠１周年
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2019/03/07(木) 19:14:49.54ID:isWYMkrC0
あいふぉーんにも数百は載ってるで〜
0077名無しさん＠１周年
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2019/03/07(木) 19:20:23.80ID:afW8/AIe0
>>58
基礎技術軽視の朝鮮人らしいコメントですね
水車を作れなかった規格外のバカの国w
0078名無しさん＠１周年
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2019/03/07(木) 19:20:25.48ID:3GXjr1bl0
日本も終わったな、コンデンサーと電池の区別すらできない
0079名無しさん＠１周年
垢版 |
2019/03/07(木) 19:25:42.60ID:FkqSJXAs0
コンデンサを置き換えたらスイッチも付けないと
電源切れなくなるよね！
0082名無しさん＠１周年
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2019/03/07(木) 19:36:47.54ID:P/1CT6Mm0
ネトウヨは一番最初の入り口にあるクーロンの法則すら見たことなさそうだな
0083名無しさん＠１周年
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2019/03/07(木) 19:36:50.70ID:GJpJnFlu0
>>10
電解コンデンサはそうだけど
フィルムコンデンサはトランジスタより長寿命だし
全個体電池の耐久性、耐候性が、有機半導体コンデンサやタンタルコンデンサを上回るデータを知らない
0085名無しさん＠１周年
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2019/03/07(木) 19:55:11.39ID:yiRUXZJy0
今じゃ滅多に見かけなくなったフィルムキャパシタ
アナログシンセに使うと凄え分厚くて良い音するんだよな
0090名無しさん＠１周年
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2019/03/07(木) 20:11:23.67ID:GsRYwirK0
>>86
全個体電池の特徴は、充放電に強い事。
それと、高温に強い事。

つか、電気二重層コンデンサは、充電池替わりにつかってる事が多い。
0091名無しさん＠１周年
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2019/03/07(木) 20:16:06.44ID:RefoTcMb0
>>89
フィルムと金属端子の接続部がやんわりと接触してるだけなので、樹脂でパッケージしても、端子の隙間から浸水。
0092名無しさん＠１周年
垢版 |
2019/03/07(木) 20:19:26.83ID:XLdp3T5O0
>>9
する
0093名無しさん＠１周年
垢版 |
2019/03/07(木) 20:44:53.68ID:GJpJnFlu0
>>91
全固体電池は違うの？どうやって？
0096名無しさん＠１周年
垢版 |
2019/03/07(木) 21:03:12.57ID:29dKAC3a0
>>35
工場が中国にあればすぐだな
そうじゃなくても技術提携とかクロスライセンスとか
日本の経営陣は、研究者や技術者の結晶を
一時の金ほしさで簡単に売り飛ばすからな
で、サクッと類似品を大量生産されてバラ撒かれて終了
0097名無しさん＠１周年
垢版 |
2019/03/07(木) 21:08:49.30ID:+pciS5520
リサイクル時に基盤に部品がついたままの破砕が出来なくなるじゃん
0098名無しさん＠１周年
垢版 |
2019/03/07(木) 21:08:56.96ID:gBRIXiW80
普通に自動車産業ごときより電子半導体産業の方が巨大かつ省エネ微細繊細ファインだからな。
デンソーがトヨタを救済合併するかもしれんし。
0099名無しさん＠１周年
垢版 |
2019/03/07(木) 21:13:44.56ID:mVnTPvoh0
>>98
ファーウェイと長年戦ってきたＩＴビジネスアナリストの深田萌絵さんによれば
日本のIＴや電子半導体産業はオワッテて日本が新興国に勝てるのは
自動車とか機械系だとさ。
0100名無しさん＠１周年
垢版 |
2019/03/07(木) 21:16:06.92ID:JGiqEEzz0
ただのキャパシタ？
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