リン酸リチウムイオンバッテリーの特徴やメリット
2023/07/06
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リチウムイオン電池の一種であるリン酸鉄リチウムイオンバッテリー。安全性が高いといった特徴から、現在では電動自動車などでも使用されています。 この記事では、そんなリン酸鉄リチウムイオンバッテリーの特徴やメリットを解説します。導入時の注意点についても解説しますので、リン酸鉄リチウムイオンバッテリーの利用を検討中の方はご覧ください。
リン酸鉄リチウムイオンバッテリーを選ぶメリット
まずはリン酸鉄リチウムイオンバッテリーを選ぶメリットについて、特に従来型の鉛バッテリーと比べて優れている点に注目しながら詳しく解説します。
安全性が高い
リン酸鉄リチウムイオンバッテリーの特徴のひとつが、安全性の高さです。電池内部で発熱があっても結晶構造が崩壊しにくいことから、過充電や過放電、高温環境などに対する耐性が高く、爆発や発火のリスクが極めて低いと言えます。 信頼性が高いため、車や家電など、電力供給が重要な場面や長期間の使用において活躍します。
鉛バッテリーよりも軽い
鉛バッテリーと比較して、リン酸鉄リチウムイオンバッテリーは一般的に軽量です。 同容量の鉛バッテリーと比べた場合、リン酸鉄リチウムイオンバッテリーの重量はおよそ1/3になります。 このためリン酸鉄リチウムイオンバッテリーは持ち運びが簡単で、ポータブル電源などの携帯型デバイスとして使うのに最適です。また、軽いことで取り扱いがしやすく、設置も簡単に行えます。
鉛バッテリーよりも容量が大きい
リン酸鉄リチウムイオンバッテリーは鉛バッテリーよりエネルギー密度が高く、同じサイズで比べた場合、大きな容量を持つことができます。 大きな蓄電容量を備えていることから、長時間の使用や大電流を必要とする機器に対しても十分なパワーを供給することが可能です。
自己放電率が低い
リン酸鉄リチウムイオンバッテリーには、自己放電率が比較的低いという特徴もあります。 鉛バッテリーの自己放電率が1か月あたり約3%~5%であるのに対し、リン酸鉄リチウムイオンバッテリーは1か月あたり1％です。そのため、バッテリーを使っていない状態でも、内部で発生する電力の損失を小さく抑えることができます。 自己放電率の少なさから、長期間の保管や予備電源としての使用にも適しています。
リン酸鉄リチウムイオンバッテリーの仕組み
バッテリーには、「正極（プラス側）」と「負極（マイナス側）」があります。 リン酸鉄リチウムイオンバッテリーは、正極にリン酸鉄リチウムを使用したバッテリーで、リチウム、鉄、リンを含むことから「LiFePO4バッテリー」とも呼ばれます。リチウムイオンが正極と負極の間を移動することで電流が発生し、その電流を用いて充放電を行う仕組みです。
具体的には、電源が接続されると、リチウムイオンは正極から負極へと移動します。 この移動によって電気エネルギーを蓄えるプロセスが「充電」です。 バッテリーに電化製品を接続すると、リチウムイオンは負極から正極へと移動します。 このとき、移動するリチウムイオンが生み出す電流が、バッテリーからの電力供給となります。このプロセスが「放電」です。
リチウムイオンが何度も行き来することで、繰り返し充放電ができます。 しかし充電と放電を何度も繰り返すとリチウムイオンの移動がスムーズでなくなり、だんだんとバッテリーの寿命が縮まっていきます。
リン酸鉄リチウムイオンバッテリー導入時の注意点
メリットの多いリン酸鉄リチウムイオンバッテリーですが、導入を検討する上ではいくつか注意すべきポイントがあります。
鉛バッテリーよりも費用が高額になる
リン酸鉄リチウムイオンバッテリーは、その高い安全性や自己放電率の低さなどから多くの用途で活躍しますが、その一方で価格は鉛バッテリーよりも高い傾向にあります。 寿命やエネルギー密度を考慮すると、結果的にコストパフォーマンスはリン酸鉄リチウムイオンバッテリーの方が優れているとも言えます。しかし初期費用が高額になるため、導入前にしっかりと検討することが大切です。
電源がないところでは充電できない
リン酸鉄リチウムイオンバッテリーは優れた性能を持っていますが、電源がないところでは充電ができません。これは全てのバッテリーが共通して持つ課題ですが、ソーラーパネルを利用することである程度クリアできます。 太陽光を利用してバッテリーを充電することで、電源がない場所でもエネルギー供給が可能です。ただし、ソーラーパネル自体の設置コストや維持管理、悪天候時に発電効率が下がる点なども考慮に入れる必要があります。
まとめ：リン酸鉄リチウムイオンバッテリーの特徴を理解して最適なバッテリーを選ぼう！
リン酸鉄リチウムイオンバッテリーは、いくつかの種類があるリチウムイオンバッテリーの中でも安全性の高いバッテリーです。さらに鉛バッテリーと比べて軽量・コンパクトで、自己放電率も低いといった特徴があることから、長期的な用途にも利用しやすい便利なバッテリーと言えます。
しかし一方で、導入費用が高額であったり、充電に電源が必要であったりなど、注意すべき点も存在します。今回ご紹介した情報も踏まえて、自分のライフスタイルやニーズに最適なバッテリーを選択してみてください。 弊社で販売しているリン酸鉄リチウムイオンバッテリーの一覧は、下記リンクよりご覧ください。
