鉛蓄電池リチウムイオン電池どちらが優れているか

鉛蓄電池リチウムイオン電池それぞれの特徴

鉛蓄電池リチウムイオン電池、どちらの電池も二次電池であるので、充電して再利用できます。しかし両者にはそれぞれメリットとデメリットがあります。

鉛蓄電池のメリット

他の二次電池と比較して起電力が大きく、地球上に鉛が豊富にありリサイクルや再利用が可能である二点が鉛蓄電池のよい点です。

鉛蓄電池のデメリット

鉛蓄電池は大型で重量が重くなることが一般的です。また電解液に希硫酸を使用している点から破損した際の安全性に問題があります。メンテナンスの必要もあります。そのため鉛蓄電池は車や船舶のエンジンとして多く用いられています。

リチウムイオン電池のメリット

リチウムイオン電池の最大のメリットは他の二次電池と比べてもエネルギー密度が高いことです。そのため、バッテリー自体は小さくても十分に高い電圧を出力することができます。リチウムイオン電池電解液はゲル状で、漏れの可能性が低いです。また、メモリー効果もないでいつでも充電できます。　

リチウムイオン電池のデメリット

エネルギー密度が高いことはメリットである一方でデメリットでもあります。エネルギーが高いので安全面において不安があります。初期コストが高くいですまた温度変化にも弱く劣化しやすいという問題もあります。

鉛蓄電池リチウムイオン電池の違い最もよいのはどっち？

材料

鉛蓄電池リチウムイオン電池それぞれの主な材料は鉛とリチウムです。鉛は地球上で豊富にとれる資源でありますが、リチウムはレアメタルに分類されるためリチウムイオン電池の方が高価になります。

エネルギー密度

エネルギー密度が60～70である鉛蓄電池は大型で重量も大きくなってしまう一方で、リチウムイオン電池は小型でエネルギー密度が高い製品になっています。今、LiFePO4 バッテリーのエネルギー密度が最大157Wh/kgに達します。

耐用年数

耐用年数は電池のサイクル回数に関係があります。鉛蓄電池が300～800回を持ち、プロのリチウムイオン電池メーカーであるTYCORUN ENERGYのリチウムイオン電池は最大4000回を持ちます。一日一回リサイクルする場合、鉛蓄電池リチウムイオン電池、それぞれの耐用年数は最大二年と十年となっています。わずかにリチウムイオン電池の方が長持ちします。

コスト

鉛が豊富にとれる関係上、コストの面ではリチウムイオン電池よりも鉛蓄電池の方が優れています。しかし、長期間で見るとリチウムイオン電池のコスパが高いです。例えば、リチウム電池が四千回のサイクル回数がある為、頻繁的に変更の必要がありません。

メンテンス

鉛蓄電池は電池を稼働させているとバッテリー液が徐々に減少していき、電極版が外気にさらされ結果的に電極板の劣化につながります。だから、定期的に鉛バッテリーに電解液を補充などのメンテンスをしなければなりません。しかし、リチウムイオン電池は基本的にバッテリーのメンテナンスを必要としません。

異なる応用シーンで鉛蓄電池リチウムイオン電池の中でおすすめのはどっち？

これまでに鉛蓄電池リチウムイオン電池のそれぞれの特徴について解説してきました。この２つの電池を比較してみるとそれぞれに長所短所があり、したがって使われる場面にも違いが出てきます。

船舶用バッテリーや車など大型の乗り物には鉛蓄電池が多くつかわれます。これらの乗り物は通常出力が大きくて、基本的に大型となる鉛蓄電池を載せても問題なく運転することができます。しかし、今大型の乗り物にもリチウム電池を使用する一方です。鉛蓄電池は充電することで再利用することができ安価である点で、でも長時間使用する場合、大容量を持つリチウムイオン電池がコストパフォーマンスにおいて良いです。

リチウムイオン電池はエネルギー密度が高いので重量が小さくても高い出力を出すことができます。特に、バッテリー軽さが必要とされる電動バイクなどの設備にリチウムイオン電池は最適であると言えます。もしそれらの設備に鉛蓄電池を載せると重量オーバーになってしまい。十分に動かすことができません。他分野でもリチウムイオン電池が用いられているケースもあります。例えば、ソーラーバッテリー、UPS電源などです。

鉛蓄電池リチウムイオン電池に置き換えできる？

これまでに解説してきたように鉛蓄電池リチウムイオン電池にはそれぞれ長所短所があり適材適所で使われています。総じて、リチウム電池が鉛バッテリーより性能がいいです。もし設備の電池箱、電圧や電力が一致する場合にリチウムバッテリーで鉛蓄電池を換えます。近年、船舶用バッテリー、AGVバッテリーのようにリチウムイオンバッテリーで鉛蓄電池を交換する事例がたくさんあります。

鉛バッテリー充電器でリチウム電池を充電できる？

基本的に鉛蓄電池でリチウムイオン電池を充電することはできません。リチウムイオン電池を充電するときには専用の充電器が必要となります。なぜならば、鉛蓄電池とリチウムイオン電池では1セル当たりの発生する電圧が異なるからです。仮に鉛蓄電池でリチウムイオン電池を充電しようとすると、鉛蓄電池リチウムイオン電池のそれぞれの電圧が異なり充電される側であるリチウムイオン電池に何らかの故障が生じる可能性があり、大変危険です。また、リチウム充電器はリチウムイオン電池を保護でき、電池の寿命を保つことができます。