リチウム電池とは？リン酸鉄リチウム電池の特徴紹介と固有名詞の説明

2022/08/04

目次

リチウムイオン電池とはどんな電池なのかという疑問を持っている方はいるかもしれませんが、今回はリン酸鉄リチウム電池について、容量計算や寿命などに関する固有名詞、鉛バッテリーと異なる特徴をご紹介します。

1. リン酸鉄リチウムイオン電池の材料について

バッテリーとは、繰り返し充放電を行える蓄電池のことを指します。バッテリーには鉛やリン酸鉄を用いたものが存在し、近年ソーラーシステムの構築に多く使用されているのが、リン酸鉄リチウムイオンバッテリーです。

リン酸鉄リチウムイオン電池とはバッテリーの正極にリン酸鉄リチウムを使用した電池のことです。リン酸を正極に使用しており、リチウム（Li）、鉄（Fe）、リン（P）が材料として使われていますので、リン酸鉄リチウムバッテリー（LiFePO4バッテリー）と呼ばれています。

リン酸鉄リチウムイオン電池は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、充放電を行います。

２. リン酸鉄リチウムイオンバッテリーに関する固有名詞

バッテリーの仕様を確認する際、聞き馴染みのない固有名詞が多く登場します。それぞれの固有名詞の意味を理解し、バッテリーの選定に役立てましょう。

①AH & WH（容量）

バッテリーAHとは容量のことです。AH（アンペアアワー）を放電電流（A）で割ることで、その電池の使用時間を計算することできます。

下記の算式でバッテリーの容量または使用時間が算出できます。

アンペアアワー（AH）＝電流（A） X 使用時間（H）

例としてrenogyの12V 100Ahのスマートリン酸鉄リチウムイオンバッテリーでは、20アンペアの放電で５時間の使用が可能です。

https://renogy.jp/12v-100ah-smart-lithium-iron-ph...

一方で、WH（ワットアワー）もよくバッテリーの容量を表す際に用いられます。WHを電子製品の消費電力（W）で割ることで、その電池の使用時間がわかります。

計算式は下記の通りです。

WH（ワットアワー）＝消費電力（W） X 使用時間（H）

同じようにrenogyの12v 100AH スマートリン酸鉄リチウムバッテリーを例として、1280whの容量で40wの家電製品を使うと、32時間使用することが可能です。

②Cレート（充電・放電電流）

Cレートについて、１時間で完全充電（または放電）させる電流の大きさを1Cと定義しています。

renogy 12V 200AH BLUETOOTHモジュール内蔵リチウムイオン電池の場合、

1C＝200AH/1時間＝200Aになり、最大200Aの電流が流されます。

https://renogy.jp/lithium-iron-phosphate-battery-...

tips: バッテリーを長持ちさせたい場合は、0.5C以下の充電電流を推奨します。

③サイクル（寿命/使用回数）

バッテリーの寿命は充放電を繰り返すことができる回数で表します。例としてrenogy 12v 100AH スマートリン酸鉄リチウム電池は充放電回数が4000サイクルです。実際の使用状況によりますが、おおよそ10年～15年の寿命になります。

＊4000サイクルのテスト条件：電流50A、環境温度25℃、放電深度80％DOD、4000回充放電行った後、バッテリー容量が元の80％

従来の鉛バッテリーの800~1000回サイクルと比べると、リチウムイオン電池は長寿命のディープサイクルバッテリーと言えます。

3.リン酸鉄リチウムイオン電池の特徴

リチウム電池は通常の鉛蓄電池と比べると、下記の様に優れている特徴がいくつかあります。

①安全性が高い

②長寿命、低自己放電

③豊富なエネルギー量

RENOGY　12v 100ah　ヒート機能付きリン酸鉄リチウムイオンバッテリーはこれらの特徴をすべて持っています。

https://renogy.jp/12v-100ah-smart-lithium-iron-phosphate-battery-heat/

【安全性が高い】

安定性の高いリチウム材料を使用していますので、発火や爆発が起こりにくいです。バッテリー内部に安全保護システム(BMS)があり、高電圧保護、低電圧保護、過電流保護、高温保護、短絡保護、様々な保護機能が付いており、バッテリーの充電/放電を管理します。

【長寿命、低自己放電】

充放電回数は4000サイクルで、貯蔵と耐久性に優れた性能を持ち、自己放電は少ないです。

【豊富なエネルギー量】

同容量の鉛バッテリーと比べて、重量が1/3となり、エネルギー量は通常の鉛蓄電池の4倍近くになります。

更に、リン酸鉄リチウムイオンバッテリーの欠点である、低温時に充電が出来なくなるというデメリットを、ヒート機能付きバッテリーでは補うことができます。自己加熱機能がついており、バッテリー温度が5℃以下になるとヒート機能が作動し、10℃以上になると停止します。バッテリーの操作温度を保つことができ、寒い地域での充電が可能となります。

*ヒート機能を正常に稼働させるには、バッテリーに4A以上の安定的な充電電流が必要です。

RENOGY　12v 100ah　ヒート機能付きリン酸鉄リチウムイオンバッテリーは、大電流に強く、持続性もあり、また急速充電を得意としています。そのため、電気ポッドや扇風機など複数の家電を同時に利用する場合に適しています。軽自動車やキャンピングカーのサブバッテリーとして使用でき、車中泊を検討されている方に最適な選択です。

鉛バッテリーよりも値段が高いという点がリン酸鉄リチウムイオンバッテリーのデメリットですが、寿命や安全面を考慮すると、リン酸鉄リチウムイオンバッテリーのご使用をおすすめします。

RENOGY JAPANではソーラーシステムの構築に最適な12V、24Vのリン酸鉄リチウムイオンバッテリーおよび、バッテリーの電圧値、電流値などの情報を可視化できるバッテリーモニターを取り扱っております。

オフグリッド発電システムの構築に必要なコンポーネントをお求めになりやすい価格にて販売することを心掛け、RENOGY製品をエネルギー自給のきっかけとしてご利用くださいますと幸いです。

RENOGYリン酸鉄リチウムイオンの商品ページをチェック：https://renogy.jp/products/batteries/