リチウムイオン電池って
リチウムイオン二次バッテリーと言えるリチウムイオン電池は、プラス極とマイナス極の間をリチウムイオンであるLi⁺が移動することによって放電や充電を行う二次電池の一種です。主に正極、セパレータ、電解液とマイナス極によって構成されます。しかし、リチウムイオン電池種類によって特性がことなります。
リチウムイオン電池を紹介するビデオをいっしょに見てみましょう。
リチウムイオン電池とリチウム電池の区別
リチウムイオン電池とリチウム電池の名前は似てるものの性能は全くの別物です。
まず、リチウムイオン電池は充電式バッテリーで、リチウム電池は使い切りのバッテリーです。言い換えれば、リチウムイオン電池は繰り返して使用できますが、リチウム電池は１回しか使えません。
電気伝導をするという点ではリチウムイオンが同じ仕組みですが、負極側の反応が異なています。リチウムイオン電池では黒鉛という層状構造の間にリチウムイオンが出入りします。対してリチウム電池はリチウム金属が溶解します。
リチウムイオン電池種類について
形状、陰極材料などにより、様々なリチウムイオン電池種類に分けるます。
形状別
主に円筒型、角型、シート型に分けられます。
•円筒型は低コストで大容量です。ですが組み合わせた際に隙間ができるデメリットもあります。18650電池という物がよく使用されます。
•角型はアルミ缶が主流です。充電、放電を繰り返すと膨らむ場合があるため設計では膨らむことに対する考慮も必要です。
•シート型にフィルムを用いたもので、特定してリチウムポリマーバッテリーといわれます。使用される電解液はゲル状です。
陰極材料別
主に、ニッケル酸があるリチウム、コバルト酸があるリチウム、マンガン酸があるリチウムが使用されます。
•ニッケル酸があるリチウムは大容量ですが、その分安全性などの課題がまだ残っています。
•コバルト酸があるリチウムは容量が少ないですが、安価です。
•マンガン酸があるリチウムは総合評価が高く、正極材料のでは主として使われます。
リチウムイオン電池種類ごとの特性
形状、正極材料などを踏まえ、主に４つのリチウムイオン電池種類に分けます。
•LTO系は充電速度が速く、低温で充電することができますが、コストが高いです。主にアイドリングストップなどに使われます。
•リン酸鉄系は長寿命で安全性も高いですが、電圧が低いです。主に電動工具などに使われます。
•コバルト系は電圧が高いですが高コストです。主に携帯電話やパソコンなどに使われます。
•三元系は低コストですが、高温に弱いです。主にパソコンや電動自転車バッテリーとして使われます。
最適なリチウムイオン電池の種類
リチウムイオン電池種類を購入事前に、バッテリーの電圧、サイクル回数、容量、充電速度、安全性などを考えた方がいいです。
リチウムイオン電池だからなん型でもいいわけではなく、用途などに合わせて適切なメーカーから適切な電池を使用しないと最悪の場合爆発などの危険性があります。選ぶ際はどこで、何に、どう使うかを意識して決めましょう。例えば、大型の機械に使用する際はパワーを取り出せる電池、メンテナンスする必要がないで長時間利用したい場合はサイクル回数が多くの電池などを選ぶのが適切です。
まとめ
リチウムイオン電池種類がたくさんあります。円筒型、角型、ポタン型等の形が有ります。だから、設備と用途に合わせて適切なバッテリーを選び使うことが重要です。
