リン酸鉄リチウムイオンバッテリーとは? 従来のものと何が違うの?

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リン酸鉄リチウムイオンバッテリーは別名LFPバッテリーと呼ばれるもので、リン酸鉄リチウム(LiFePO4)を正極材料として使用するリチウムイオン電池の一種です。

これまではリチウムイオンバッテリーといえば「三元系リチウムイオンバッテリー」という
ニッケル・コバルト・マンガン酸リチウムが一般的でしたが、最近ではリン酸鉄リチウムイオンバッテリーが主流になりつつあります。

ここでは各々の特徴と今後の見通しについてお伝えしていきたいと思います。

リン酸鉄リチウムイオンバッテリー従来のものと違いは?

従来のリチウムイオンバッテリー

従来のリチウムイオンバッテリーは「三元系リチウムイオンバッテリー」とも呼ばれ
正極材にニッケル・コバルト・マンガン酸リチウムが使われているものです。

特徴としては、エネルギー密度が高いため小型化することができ、低温時にも比較的安定した出力が得られるメリットがありますが、
希少金属(レアアース)のコバルトを使うためにコストが高くなるデメリットがあります。

リン酸鉄リチウムイオンバッテリー

対してリン酸鉄リチウムイオンバッテリー(LFPバッテリー)は
正極材にリン酸鉄リチウムが使われています。

希少金属を使わないためコスト面では有利というメリットがありますが
従来の三元系よりもエネルギー密度が低いため小型が難しく、低温時には出力が低下しやすいといったデメリットがあります。

リチウムイオンバッテリーはどんなものに使われているの

リチウムイオンバッテリーは非常に広範な用途で使用されています。以下にいくつかの主な用途を挙げます。

携帯電子機器

スマートフォン、タブレット、ノートパソコン、デジタルカメラなど、様々な携帯電子機器にリチウムイオンバッテリーが使用されています。これは、リチウムイオンバッテリーが高いエネルギー密度と長い充放電サイクル寿命を持っているため、携帯性と持続可能な動力供給が求められるこれらのデバイスに最適だからです。

電気自動車(EV)

リチウムイオンバッテリーは、EVやハイブリッド電気自動車(HEV)において主要なエネルギー貯蔵装置として使用されています。これは、高いエネルギー密度と優れた充放電効率を持ち、長い距離を走行できるようになるためです。

家庭用および商業用の蓄電池システム

太陽光発電や風力発電などの再生可能エネルギーの蓄電池システムにもリチウムイオンバッテリーが広く使用されています。これにより、発電したエネルギーを貯蔵し、需要が高まる時間帯に利用することができます。

航空宇宙産業

リチウムイオンバッテリーは、宇宙船や人工衛星、無人航空機(ドローン)などの航空宇宙産業においても使用されています。高いエネルギー密度と軽量性が求められるため、航空宇宙機器の電力供給に適しています。

医療機器

医療機器や医療用具にもリチウムイオンバッテリーが使用されています。たとえば、携帯型の医療機器や人工心臓など、患者のモビリティや生命維持装置に必要な電力を供給するために使用されます。

 

 

これらは一部の主な用途でありますが、リン酸鉄リチウムイオンバッテリー
他のリチウムイオンバッテリーよりも高いサイクル寿命(充放電回数)を持ち、高い温度耐性を持つため、一部の電気自動車やエネルギーストレージシステムなど、高い信頼性が求められるアプリケーションで使用されています。また、
リン酸鉄リチウムイオンバッテリーは鉛酸バッテリーや他のリチウムイオンバッテリーと比較して比較的安価であり、環境にも優しいとされています。

ただし、リン酸鉄リチウムイオンバッテリー
エネルギー密度(ユニット体積あたりのエネルギー容量)が
他のリチウムイオンバッテリーよりも低いため、重量やサイズが大きくなる傾向があります。そのため、スペースの制約がある携帯電話やノートパソコンなどの携帯電子機器には適していません。

リン酸鉄リチウムイオンバッテリーは、その特性から特定の用途において有用であるとされ、一部の市場で広く採用されています。しかし、バッテリー技術は常に進化しており、将来的にはさらなる進歩や新たなバッテリー技術の出現も予想されます。

 

 

 

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