現在、さまざまな用途で大容量バッテリーの需要が高まっています。これらの電池には、太陽電池、電気自動車、レクリエーション用電池など、数多くの用途があります。かなり数年前まで、市場で大容量のバッテリーの選択肢は鉛蓄電池のみでした。しかし、現在の市場では、その用途により、リチウムベースの電池に対する要望が大きく変化しています。

リチウムイオン電池とリン酸鉄リチウム（LiFePO4) この点で、バッテリーは他のバッテリーの中でも際立っています。2 つのバッテリーはリチウムベースであるため、この 2 つのバッテリーの違いについてよく問い合わせられます。

そのため、この記事ではこれらのバッテリーを詳しく調べて、それらがどのように異なるかについて説明します。さまざまな要因におけるバッテリーのパフォーマンスを知ることで、どのバッテリーが自分にとって最適であるかについてより多くの洞察が得られます。早速、始めましょう。

LiFePO4 バッテリーが優れている理由:

さまざまな業界のメーカーが、安全性が重要な用途としてリン酸鉄リチウムに注目しています。リン酸鉄リチウムは、優れた化学的および熱的耐久性を持っています。高温の環境でも、このバッテリーは冷却を維持します。

また、急速充電および放電中に不適切に扱われた場合、または短絡の問題が発生した場合にも不燃性になります。リン酸塩正極は過充電または過熱時の発火や爆発に対する耐性と、バッテリーが穏やかな温度を維持する能力により、通常、リン酸鉄リチウムバッテリーは熱暴走を起こしません。

ただし、リチウムイオン電池の化学的安全性の利点は、リン酸鉄リチウムの安全性の利点ほど大きくありません。エネルギー密度が高いため、バッテリーの信頼性が向上する可能性がありますが、これが欠点です。リチウムイオン電池は熱暴走しやすいため、充電中に電池が温まりやすくなります。使用後または故障後にバッテリーが最終的に取り外される可能性があることも、安全性の点でリン酸鉄リチウムの利点です。

リチウムイオン電池に使用される二酸化コバルトリチウムの化学的性質は、人々の目や皮膚にアレルギー反応を引き起こす可能性があるため、危険であると考えられています。飲み込むと、重篤な健康合併症を引き起こす可能性もあります。そのため、リチウムイオン電池には特別な廃棄上の注意が必要です。ただし、リン酸鉄リチウムは無毒であるため、メーカーはより簡単に廃棄できます。

リチウムイオン電池の放電深度は 80% ～ 95% の範囲です。これは、バッテリーに常に少なくとも 5% ～ 20% の充電を残しておかなければならないことを意味します (正確な割合は特定のバッテリーによって異なります)。リン酸鉄リチウム電池 (LiFeP04) の放電深度は 100% と驚くほど深いです。これは、バッテリーが損傷する危険なしに完全に放電できることを示しています。リン酸鉄リチウム電池は、劣化の深さの点で圧倒的に人気があります。

リチウムイオン電池の最大の欠点は何ですか?

バックアップ電源として使用されたり、再生可能エネルギー源からの発電電力の変動を軽減するために使用されるエネルギー貯蔵システムのコストと信頼性は、バッテリーの耐用年数に大きく影響されます。ただし、リチウムイオン電池には、経年劣化や保護などの重大な欠点があります。

リチウムイオン電池とセルの強度は、リン酸鉄リチウム電池よりも低くなります。過剰な充電や過剰な解放に注意する必要があります。さらに、電流を許容範囲内に維持する必要があります。その結果、リチウムイオン電池の欠点の 1 つは、電池を安全な動作範囲内に確実に維持するために保護回路を追加する必要があることです。

幸いなことに、デジタル集積回路技術により、これをバッテリーに、またはバッテリーが交換できない場合は機器に組み込むことがかなり簡単になります。リチウムイオン電池は、電池管理回路が組み込まれているため、専門知識がなくても使用できます。バッテリーが完全に充電されると、充電を続けることができ、充電器はバッテリーへの電力を遮断します。

リチウムイオン電池には、その性能のさまざまな側面を監視する電池管理システムが組み込まれています。電圧が高すぎるとセルに損傷を与える可能性があるため、保護回路は充電中の各セルの最高電圧を制限します。通常、バッテリーは接続が 1 つしかないため、通常は直列に充電されます。これにより、さまざまなセルが異なる充電レベルを必要とする可能性があるため、1 つのセルが必要以上に高い電圧を受けるリスクが高まります。

バッテリー管理システムは、高温を避けるためにセル温度も追跡します。ほとんどのバッテリーには、1°C ～ 2°C の最大充放電電流制限があります。ただし、急速充電を行うと、若干熱くなる場合があります。

リチウムイオン電池は時間の経過とともに劣化するという事実は、民生用機器でリチウムイオン電池を使用する場合の主な欠点の 1 つです。これは時間やカレンダーによって異なりますが、バッテリーが充放電を何回繰り返したかによっても異なります。多くの場合、バッテリーは 500 ～ 1000 回の充放電サイクルしか耐えられず、容量が低下し始めます。リチウムイオン技術の進歩に伴いこの数値は増加していますが、バッテリーが機械に組み込まれている場合は、しばらくすると交換が必要になる場合があります。

LiFePO4 バッテリーとリチウムイオンバッテリーのどちらを選択すればよいですか?

リン酸鉄リチウム（LiFePO4) バッテリーには、リチウムイオンバッテリーと比較して多くの利点があります。いくつか例を挙げると、放電および充電効率の向上、長寿命、メンテナンス不要、極めて高い安全性、軽量などが挙げられます。LiFePO4 バッテリーは市場で最も手頃な価格のものではありませんが、寿命が長く、メンテナンスが必要ないため、最も重要な長期投資となります。

リン酸鉄リチウム電池は、80% の放電深度で、効率を損なうことなく最大 5000 回再充電できます。リン酸鉄リチウム電池 (LiFePO4) の動作寿命は受動的に延長できます。

さらに、バッテリーにはメモリー効果がなく、自己放電率が低い (月あたり 3%) ため、長期間保管できます。リチウムイオン電池には特別な注意が必要です。そうでなければ、彼らの寿命はさらに短くなるでしょう。

リン酸鉄リチウム電池（LiFePO4）の100％充電量が使用可能です。また、充電および放電速度が速いため、さまざまな用途に最適です。急速充電により効率が向上し、遅延が減少します。電力は、高放電パルス電流によって急速に供給されます。

解決

太陽光発電が市場で存続し続けているのは、電池の効率が非常に高いためです。より優れたエネルギー貯蔵ソリューションは、より衛生的で安全で価値のある環境につながるだけであると断言できます。太陽光発電デバイスは、リン酸鉄リチウムおよびリチウムイオン電池を使用することで大きなメリットを得ることができます。

しかし、LiFePO4バッテリーは買い手と売り手の両方にとってより多くのメリットがあります。LiFePO4 バッテリーを備えたポータブル発電所への投資は、その優れた性能、長い保存寿命、環境への影響の軽減により、素晴らしい選択肢となります。