川崎�_工の堤���閥d理��

川崎�_工業は、ニッケル水素バッテリーセルを直並�`に数��個並べGW（ギガワット）級の出��まで高めたバッテリー、「ギガセル」を開発してきた。例えば電圧60kW、電流2000Ah、最高出��6.5GWというバッテリーもある。そのギガセルを電�Zの走行に�W(w┌ng)��した。これは電�Zの試�x線路内に蓄電設�△鮴���し、き電線（パンタグラフと接触する架線と平行に電��供給する電線）からの電��の出し入れをこの蓄電設�△嚢圓Α��U御システムを��いない直�Tシステムになっている。走行する時は蓄電池から電��を放出し、�Vまるときは�v�撻屮譟璽�により蓄電する。

き電線と直�Tするこのシステムを使うメリットには、�U御����を導入しなくて済む、�U御����を介するロスがないため充放電効率が高い、�v�撻┘優襯�ーの��れによる��失もない、ノイズの発�擇眈�ない、などがある。変電所からのき電線を通じてバッテリーに充放電した時のき電線にかかる電圧と電流はほぼ直線的で、基��電圧の760Vを中心に放電する時は電流を�j量に流すため電圧が下がり、�v�撻屮譟璽�をかけて充電する時は電圧が�屬�る。

変電所の電流-電圧��性　出�Z：川崎�_工業

バッテリーを��かない場合を����軌条として、架線を使わない�X況で電圧を24時間�R定すると電圧が高い時と低い時で120Vの差があったという。これに�瓦靴董▲丱奪謄蝓爾鮹�いた場合には、この電圧差が60Vに��少した。下の図では6:00amから11:00amまでのデータしかないが、24時間ではこれだけの差があったという。この電圧差と電流値から送電��失を求めることができるが、バッテリーを��いない場合は15%だったが、バッテリーを��いると7%しかなく半��した。バッテリー導入の効果は消�J電��（CO2）削��に威��を発ｧすることがわかる。これは�盜颪砲�いて10両��成の�Z両を終日運転させた�T果のデータである。

�盜颪能�日運転させたときの電圧　出�Z：川崎�_工業

ニッケル水素電池を開発したのは、水素イオンは拡�g�]度が最も�jきくパワー密度が高いためだと、講師を��めた同社�Z両カンパニー理��の堤���閥d��は述べている。水素イオンはリチウムイオンやナトリウムイオンと比べてイオン半径が極端に小さいために拡�g�]度が�jきい。同��は、�k般的にリチウムイオン電池は��積エネルギー密度、�_量エネルギー密度とも優れていると言われているが、これは間違っていると語る。単位�_量当たりのエネルギー密度は水素が50kWh/kg、リチウムは16kWh/kgであり、出��密度は水素が25kW/kgであるのに�瓦靴董▲螢船Ε爐呂錣困�2kW/kgだとしている。これらの値はギブスの�O�y(t┓ng)エネルギーから求められる元素�w�~の値であり、本来の�ξ�を表している。例えば�lとリチウムを比べると、�lの��(sh┫)が圧倒的に�_い。このため��積エネルギー密度は�lが�~�W(w┌ng)で、�_量エネルギー密度はリチウムが�~�W(w┌ng)なはずだという。

ニッケル水素電池はもはやメモリー効果もない。�Mぎ�Bし�Mぎ�Bしで電池を充電するからメモリー効果が��きるのではない。むしろ160%まで�埆偲鼎垢襪�ら��きるのであり、それを防ぐことでメモリー効果は��きなくなったとしている。「例えばトヨタのプリウスをはじめとするハイブリッドカーはすべてニッケル水素電池が使われているが、常に�Mぎ�Bし出し入れしているのにもかかわらず、メモリー効果が��きたという例は聞いたことがない」として、ニッケル水素電池の弱点はかなり改��され、フローティング充電ができるようになり、�O��放電の問��も今は�T在しないという。

同��によると、電池は�O��エネルギーを電気に変換するものであり、電��を�Q�鼎垢襪發里任呂覆い箸靴討い襦�だから蓄電池、�\料電池、�陵枦澱咾�ある。電��を�Q�鼎垢襪里魯灰鵐妊鵐気任△蝓〓�電導コイルである。畜電池は�┣宗��恩吉娠�を�W(w┌ng)��するデバイスだという。

ギガセルは耐久性が高く、充電パターンで200万サイクル試�xを�M��中だという。同社は架線を使わずバッテリーだけで動くSWIMOという愛称の電�Zを開発、札幌�xでの実�xを終えた。�盜颪覆負L外にも輸出されている。