- リン酸鉄リチウムイオンバッテリーとはどんな電池？
- どういった仕組みで充放電しているの？
- メリット・デメリットをそれぞれ詳しく知りたい
このような疑問や悩みをお持ちではありませんか？リン酸鉄リチウムイオンバッテリーとは、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、充放電が行われています。「安全性が高い」「寿命が長い」などのメリットがある一方、バッテリー容量に対してコストが高いといったデメリットもあるため注意が必要です。
そこで今回は、リン酸鉄リチウムイオンバッテリーの仕組み、メリット・デメリット、採用されている製品を解説します。最後までご覧になれば、リン酸鉄リチウムイオンバッテリーと関連製品について深く理解できるはずです。
リン酸鉄リチウムイオンバッテリーとは？
リン酸鉄リチウムイオンバッテリーを説明する前に、「バッテリー」について理解しておきましょう。バッテリーとは、繰り返し充放電ができる蓄電池のことです。
使い切りの電池は一次電池と呼ばれますが、繰り返し使えるバッテリーは二次電池とも呼ばれます。このバッテリーには、ニッケル水素電池やニッケルカドミウム電池など、さまざまな種類があります。
そして、バッテリーの正極にリン酸鉄リチウムを使用した電池が、最近主流になりつつあるリン酸鉄リチウムイオンバッテリーです。リチウム、鉄、リンが材料として使われていることから、リン酸鉄リチウムイオンバッテリーと呼ばれています。
このリン酸鉄リチウムイオンバッテリーは、安全性が高く、長寿命であることから、最新のポータブル電源や蓄電池、モバイルバッテリーなど、多彩な製品に使用されています。
リチウムイオンバッテリーの種類
リチウムイオンバッテリーには複数の種類があります。リン酸鉄リチウムイオンバッテリー以外では、「NCA系リチウムイオンバッテリー」や「三元系リチウムイオンバッテリー」などが代表的です。
NCA系リチウムイオンバッテリー
「NCA系リチウムイオンバッテリー」の「NCA」は、ニッケル・コバルト・アルミニウムの3つの頭文字です。このNCAの化合物を正極に使用していることから、NCA系リチウムイオンバッテリーと呼ばれています。
ニッケル系の課題であった安全性が克服され、耐熱性が向上しています。また、ほかのリチウムイオンバッテリーと比べ、エネルギー密度に優れているのが利点です。発熱量が少なく、低温時に放電しにくいという特徴もあります。
三元系リチウムイオンバッテリー
「三元系リチウムイオンバッテリー」は、ニッケル・マンガン・コバルトの化合物を正極に使用した電池です。コバルト系のリチウムイオンバッテリーよりも安全性が高く、車載向けに改良されています。
リン酸鉄リチウムイオンバッテリーよりもサイクル寿命は短いですが、エネルギー密度が高いという特徴を持ちます。
リン酸鉄リチウムイオンバッテリーの仕組み
リン酸鉄リチウムイオンバッテリーは、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、その電流を用いて充電や放電が行われています。リチウムは水素、ヘリウムに次いで軽い元素なので、バッテリー容量を上げるためにたくさんの原子を含んでも、小型かつ軽量の電池を製造することが可能です。
また、リン酸鉄リチウムイオンバッテリーは発火や爆発が起こりにくく、長時間放置しても放電しづらいという特徴を持ちます。高電圧保護や低電圧保護、過電流保護、高温保護、短絡保護など、さまざまな保護機能によってバッテリーの充放電が管理されています。
自己放電率に関しては、一般的な鉛蓄電池の自己放電率は月に20%程度ですが、リン酸鉄リチウムイオンバッテリーの自己放電率は月に1%程度です。自己放電率が低いため、しばらく放置していても十分な電力が得られます。
リン酸鉄リチウムイオンバッテリーのメリット・デメリット
大まかな仕組みがわかったところで、リン酸鉄リチウムイオンバッテリーのメリット・デメリットをそれぞれ解説します。より深く理解するためにも、良い点と悪い点の両方を理解しましょう。
リン酸鉄リチウムイオンバッテリーのメリット
リン酸鉄リチウムイオンバッテリーのメリットは、安全性が高く、長寿命なところです。発火や爆発が起こりにくいため、安心してバッテリーを使用できます。
また、三元系リチウムイオンバッテリーの寿命は約800サイクルなのに対し、リン酸鉄リチウムイオンバッテリーの充放電回数は2,000〜4,000回程度です。1つのバッテリーを長く愛用することが可能です。
さらに自己放電も起こりにくいので、電力を無駄なく効率的に使用できます。そのほか、同容量の鉛蓄電池に比べて重量が軽く、エネルギー量が多いなどの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のデメリット
リン酸鉄リチウムイオンバッテリーのデメリットは、バッテリー容量に対してコストが高くつくところです。原材料費はそこまで高くありませんが、リチウムイオンバッテリーに加工する際にコストがかかるため、バッテリーの購入費用が高くなってしまいます。
「できるだけ安価なバッテリーがほしい」という方には、あまり適していないかもしれません。また、リチウムイオンバッテリーのなかでは、電圧・エネルギー密度ともに低いのが難点であるほか、チタン酸リチウムバッテリーに比べてサイクル寿命が短いという特徴を持ちます。
とはいえ、一般的な鉛蓄電池に比べると十分な性能を誇っており、用途の柔軟性が非常に高いため、今後さらに重宝されるバッテリーだと言えるでしょう。
リン酸鉄リチウムイオンバッテリーが採用された製品
リン酸鉄リチウムイオンバッテリーの特徴は理解できたかと思いますが、「この電池はどんな製品に採用されているのだろう？」と、疑問に思う方もいるはずです。リン酸鉄リチウムイオンバッテリーは、主に以下のような電気機器に採用されています。
- モバイルバッテリー
- ポータブル電源
- 電動肥料散布機
- 充電式LEDアップライト
- 充電式LEDハンガーチャージ
リン酸鉄リチウムイオンバッテリーはその機能性が高く評価されていますが、比較的最近登場したバッテリーなので、いまはまだ広く普及していません。しかし、リン酸鉄リチウムイオンバッテリーが採用された製品は年々増加傾向にあり、今後さらに普及することが予想されます。
また、いまはまだ三元系バッテリーのエネルギー密度には一歩及びませんが、近い将来に三元系と同等、あるいはそれ以上のエネルギー密度が実現するかもしれません。
「安全性を重視したい」「1つの製品を長く愛用したい」「電力を効率的に使用したい」という方は、リン酸鉄リチウムイオンバッテリーが採用された製品をおすすめします。
リン酸鉄リチウムイオンバッテリー採用のEcoFlow製品
本サイトを運営するEcoFlowは、安全で長寿命のリン酸鉄リチウムイオンバッテリーを採用した製品を多数販売しております。本項では、EcoFlowのポータブル電源を詳しく紹介します。ポータブル電源や蓄電池をお探しの方は、ぜひ以下5つの製品をご確認ください。
- DELTA 2
- DELTA Pro
- RIVER 2
- RIVER 2 Pro
- RIVER 2 Max
それぞれの製品を1つずつ解説します。
DELTA 2
はじめに紹介する「DELTA 2」は、バッテリー容量1,024Whを誇る高性能ポータブル電源です。リン酸鉄リチウムイオンバッテリーが搭載されているため、外出先でも安心してさまざまな電気機器に電力を供給できます。
バッテリーの充放電を繰り返し行える回数は、業界平均6倍の約3,000回です。単純計算で、1日1回使用しても10年間以上使用できます。「パワフルなポータブル電源を長く愛用したい」という方におすすめです。
容量 | 1,024Wh |
定格出力 | 1,500W |
AC充電入力 | 最大1,200W |
サイズ | 40.0 x 21.1 x 28.1 cm |
重量 | 約12kg |
出力口 | 合計15 ACx6 USBx6 DCx2 シガーソケット x1 |
公式サイト | https://jp.ecoflow.com/products/delta-2-portable-power-station |
DELTA Pro
「DELTA Pro」は、EcoFlow史上最もパワフルなポータブル電源です。バッテリー容量、パワー、充電速度で業界をリードし続けてきたEcoFlowが、「もうこれは敵わない」と周りが口を揃えるほど圧倒的な性能を誇ります。
容量は驚異の3,600Wh。専用のエクストラバッテリーを最大2台接続すれば、容量を10,800Whへと増やすことが可能です。また、高機能でありながら携帯性も優れているため、自宅用としてだけでなくアウトドアや緊急時にも活躍します。
容量 | 3,600Wh |
定格出力 | 3,000W |
AC充電入力 | 最大1,500W |
サイズ | 63.5×28.5×41.6cm |
重量 | 45Kg |
出力口 | 合計:15 AC×5 USB×6 DC×2 シガーソケット×1 アンダーソン×1 |
公式サイト | https://jp.ecoflow.com/products/delta-pro-portable-power-station |
RIVER 2
続いて紹介する「RIVER 2」は、史上最速の充電スピードを実現したポータブル電源です。バッテリー容量は256Whと比較的少なめですが、その分コンパクトかつ軽量なデザインが採用されているため、外に持ち込んでも荷物の負担になりづらいという利点があります。
もちろんリン酸鉄リチウムイオンバッテリーが採用されているので、高い安全性と長寿命を実現。業界トップクラスの5年間保証が付いている点も魅力的です。外出時の利用を想定している方に推奨されます。
容量 | 256Wh |
定格出力 | 300W |
AC充電入力 | 最大360W |
サイズ | 24.5 x 21.5 x 14.5cm |
重量 | 約3.5kg |
出力口 | 合計11 |
公式サイト | https://jp.ecoflow.com/products/river-2-portable-power-station |
RIVER 2 Pro
「RIVER 2 Pro」は、近日発売予定の最新ポータブル電源です。安全・長寿命のリン酸鉄リチウムイオンバッテリーが搭載されているほか、ブランド史上最速の充電スピードを誇ります。
充電開始からわずか70分で、0%から100%に充電可能。これは、一般的な製品と比べて5倍近く速く、従来モデルより27％も充電時間を短縮しています。バッテリー容量は使い勝手に優れた768Wh。本製品はさまざまなシーンで活躍します。
容量 | 768Wh |
定格出力 | 800W |
AC 入力 | 100-120V 50Hz/60Hz, 最大10A |
サイズ | 26.9 x 25.9 x 22.6cm |
重量 | 約7.8kg |
出力口 | 合計10 |
公式サイト | https://jp.ecoflow.com/products/river-2-pro-portable-power-station |
RIVER 2 Max
最後に紹介する「RIVER 2 Max」は、発売されたばかりの高機能ポータブル電源です。安全性の確保と長寿命は当たり前。非常用電源機能付きで、緊急時のバックアップとして活躍します。
また、本製品はTUV認証を取得した世界初のポータブル電源です。TUVは、電気機器や自動車等の工業製品の安全試験、認証を提供する権威ある国際安全認証機関の1つです。
高い安全基準をクリアしたポータブル電源として、「RIVER 2シリーズ」は業界初のポータブル電源となりました。5年間の保証が付いているところもポイントです。
容量 | 512Wh |
定格出力 | 500W |
AC 入力 | 100-120V 50Hz/60Hz, 最大10A |
サイズ | 26.9 x 25.9 x 19.6cm |
重量 | 約6.1kg |
出力口 | 合計11 |
公式サイト | https://jp.ecoflow.com/products/river-2-max-portable-power-station |
まとめ
本記事では、リン酸鉄リチウムイオンバッテリーの仕組み、メリット・デメリット、採用されている製品を解説しました。
リン酸鉄リチウムイオンバッテリーとは、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を指します。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、充電・放電が行われるという仕組みです。
安全性が高くて長寿命、それでいて自己放電が起こりにくいなどのメリットがあるものの、一部デメリットも考えられるため使用時には注意が必要です。
なお、本サイトを運営するEcoFlowは、リン酸鉄リチウムイオンバッテリーを採用したポータブル電源を多数販売しております。ポータブル電源を購入予定の方は、ぜひ以下の公式サイトから製品情報をご確認ください。