リチウムイオン電池は、あなたが所有するほぼすべてのガジェットに組み込まれています。スマートフォンから電気自動車に至るまで、これらのバッテリーは世界を変えてきました。しかし、リチウムイオン電池には多くの欠点があるため、リン酸鉄リチウム (LiFePO4) がより良い選択肢となります。

LiFePO4 バッテリーはどう違うのですか?

厳密に言えば、LiFePO4 電池もリチウムイオン電池です。リチウム電池の化学的性質にはいくつかの異なるバリエーションがあり、LiFePO4 電池は、正極材料 (負側) としてリン酸鉄リチウムを使用し、負極 (正側) としてグラファイトカーボン電極を使用します。

LiFePO4 バッテリーは、現在のタイプのリチウムイオンバッテリーの中でエネルギー密度が最も低いため、スマートフォンなどのスペースに制約のあるデバイスには望ましくありません。ただし、このエネルギー密度のトレードオフには、いくつかの優れた利点が伴います。

LiFePO4 バッテリーの利点

一般的なリチウムイオン電池の主な欠点の 1 つは、数百回の充電サイクル後に消耗し始めることです。これが、携帯電話が 2 ～ 3 年後に最大容量を失う理由です。

LiFePO4 バッテリーは通常、容量が低下し始めるまでに少なくとも 3000 回のフル充電サイクルが可能です。理想的な条件下で動作する高品質のバッテリーは、10,000 サイクルを超えることがあります。これらのバッテリーは、携帯電話やラップトップに使用されているリチウムイオンポリマーバッテリーよりも安価です。

一般的なタイプのリチウム電池であるニッケルマンガンコバルト (NMC) リチウムと比較して、LiFePO4 電池はコストがわずかに低くなります。LiFePO4 の寿命延長と組み合わせると、代替品よりも大幅に安価になります。

さらに、LiFePO4 バッテリーにはニッケルやコバルトが含まれていません。これらの材料はどちらも希少で高価であり、採掘には環境上および倫理上の問題があります。これにより、LiFePO4 バッテリーは、材料に関連する紛争が少なく、より環境に優しいバッテリー タイプになります。

これらの電池の最後の大きな利点は、他のリチウム電池の化学的性質に比べて安全性が高いことです。スマートフォンやバランスボードなどのデバイスのリチウム電池火災について読んだことがあるでしょう。

LiFePO4 バッテリーは、他の種類のリチウム バッテリーよりも本質的に安定しています。発火しにくく、高温への対応が容易で、他のリチウム化学物質のように分解しません。

なぜ今このようなバッテリーが登場しているのでしょうか?

LiFePO4 電池のアイデアは 1996 年に初めて発表されましたが、カーボン ナノチューブの使用により、これらの電池が実際に実用化されたのは 2003 年になってからでした。それ以来、量産が増加し、コストが競争力を持ち、これらのバッテリーの最適な使用例が明確になるまでには時間がかかりました。

LiFePO4 技術を顕著に採用した市販製品が店頭や Amazon などのサイトで入手できるようになったのは、2010 年代後半から 2020 年代初頭になってからです。

LiFePO4 を考慮すべき場合

LiFePO4 バッテリーはエネルギー密度が低いため、薄型軽量のポータブル技術には適していません。したがって、スマートフォン、タブレット、ラップトップでは表示されません。少なくともまだです。

ただし、持ち歩く必要のないデバイスについて話すとき、その密度の低さは突然あまり重要ではなくなります。停電時にルーターやワークステーションの電源をオンにしておくために UPS (無停電電源装置) の購入を検討している場合、LiFePO4 は最適な選択肢です。

実際、自動車で使用されているような鉛蓄電池が従来より優れた選択肢であった用途では、LiFePO4 が好ましい選択肢となり始めています。これには、家庭用太陽光発電ストレージや送電網接続のバックアップも含まれます。鉛蓄電池は重く、エネルギー密度が低く、寿命がはるかに短く、毒性があり、劣化せずに繰り返しの深放電に対処できません。

太陽光照明などの太陽光発電デバイスを購入する場合、LiFePO4 を使用するオプションがある場合、それがほとんどの場合正しい選択です。このデバイスは、メンテナンスを必要とせずに何年も動作する可能性があります。