旭化成エレクトロニクス、環境発電向け充電制御用ICを量産開始

旭化成株式会社
スマートリモコン、Bluetoothタグなどに搭載が進む二次電池の充放電を最適化

旭化成エレクトロニクス株式会社（本社：東京都千代田区、社長：篠宮 秀行、以下「当社」) は、環境発電（エナジーハーベスティング）※1を利用した小型二次電池（充電池）向けの充電制御IC 「AP4413シリーズ（以下「本製品」）」を開発し、2025年2月より量産を開始し、4月より販売を開始しました。
当社独自の超低費電流の電圧監視機能を備えており、電力が不安定になりやすい室内光等の環境発電においても充電とシステムの動作を両立させることができ、二次電池が限界まで放電した場合であっても素早いシステム復帰を可能にします。
これまで使い捨ての一次電池（コイン電池や乾電池）、小型二次電池等が使用されていた低消費電力のアプリケーションにおいて、電池交換・充電の作業が不要となるシステム開発の実現を後押しします。
※1 環境発電：身の回りにある微小なエネルギーを電力に変換する技術。光、振動、熱、電波など様々なエネルギーを用いる。

環境発電向け充電制御用IC「AP4413シリーズ」

小型二次電池を搭載し、環境発電により自律充電を行うシステムは、「人による充電作業が不要という利便性」と「環境負荷低減・規制対応」の両方の観点から、これまで使い捨ての一次電池が使われていたスマートリモコン、Bluetoothタグ、環境センサーなどの幅広いアプリケーションで普及が進むと見込まれています。
特に欧州では一次電池の段階的撤廃の実現可能性について評価を行う「バッテリー規則（Regulation (EU) 2023/1542）」が2023年8月より施行されており※2、今後、二次電池への切り替えが更に進むものと考えられます。

当社は既に環境発電向けの電源ICを開発・量産しており、これまでに製品技術・アプリケーションのノウハウを蓄積してきました※3※4。電力（電圧×電流）が微小で不安定になりやすい環境発電を利用して二次電池を充電する際には、本製品のような「充電制御用IC自体による電力ロス」と、「過充電・過放電による二次電池への負荷」を減らすことが重要です。また、二次電池はその特性から、充電残量が一度空の状態（完全放電状態）になってしまうとシステムの復帰まで相当な時間がかかる場合もあります。

本製品は自己消費電流が52nAと極めて小さく、効率的な充電を実現します。また、過充電・過放電となる電圧は二次電池の種類によって異なりますが、本製品は複数の電圧設定をラインアップしておりますので、二次電池の種類に合った設定の製品を使用可能です。二次電池が完全放電の状態になった場合でも、環境発電からの電力を一度コンデンサに蓄えて、システムに供給する機能を持っているため、空になった二次電池を充電させながらシステムを動作させることが可能となります。

※2 バッテリー規則（Regulation (EU) 2023/1542）
https://eur-lex.europa.eu/eli/reg/2023/1542/oj/eng
※3 環境発電向けDC/DCコンバーターが藤倉コンポジット社のバッテリーレス液体検知センサに採用（2024年10月9日）
https://www.asahi-kasei.com/jp/news/2024/el241009.html
※4 尿中の水分から環境発電し、排尿を通知するスマートオムツ（2024年11月13日）
https://www.asahi-kasei.com/jp/news/2024/el241113.html


AP4413シリーズを用いたシステム構成イメージと完全放電時の動作


【本製品の特長】
- 電圧監視機能：二次電池の電圧を監視することで過充電・過放電を防止。過充電・過放電の電圧設定の異なる4製品をラインアップしており、二次電池の特性に適した製品を選ぶことが可能です。
- 自己消費電流52nA（充電効率94.8％/1μA）の超低消費電流設計。電力ロスを低減し、充電効率を高めます。
- 二次電池が充電されるまでの間は、コンデンサに一度充電し、二次電池の充電とシステムの動作を両立させます。

本製品の詳細については以下ページをご参照下さい。
https://www.akm.com/jp/ja/products/energy-harvesting/lineup-energy-harvesting/pmic/

※当社の環境発電向けソリューションについて
https://www.akm.com/jp/ja/products/energy-harvesting/application/various-power-generation-elements/
当社のエナジーハーベスティングICは、水や室内光、体温といった身の回りに存在するわずかな環境エネルギーを収集し、電子デバイスを動作させることが可能です。上記リンクより、数滴の水から発電を行うデモンストレーションをご覧いただけます。