リチウムイオン蓄電池設備用
2023年4月4日
<例>アルミエッチング銘板

アルミ1mm厚み サイズ80×130mm 4-5mmビス孔
【リチウムイオン蓄電池】
リチウムイオン蓄電池は、充電式の電池の一種で、リチウムイオンを使用しています。充電を行うことで使用できるリチウムイオンは、正極と負極の間をリチウムイオンが移動することで充電や放電を行う二次電池である。高い安全性を備えているリチウムイオン蓄電池は、高い電力を発揮しながらも、安全性が高く、長持ちする蓄電池です。携帯電話やノートパソコンなどの携帯型電子機器、電気自動車などの蓄電池として使用されています。
リチウムイオン蓄電池(Li-ion電池)は、多くの電子機器や電気自動車(EV)に使用される便利なエネルギー貯蔵技術ですが、いくつかの課題があります。以下に主な問題点を挙げます。
1. 安全性の問題
- 熱暴走(サーマルランアウェイ)
過充電や過放電、物理的損傷によって発熱し、発火・爆発のリスクがあります。
- 発火・爆発事故
これまでにスマートフォンや電気自動車などで発火事故が報告されており、安全対策が重要です。
2. 充放電サイクル寿命
- 劣化による性能低下
繰り返し充放電することで、電池の容量が徐々に減少し、一定の使用期間を過ぎると交換が必要になります。
- 負極のリチウムメッキ化
急速充電などにより、負極にリチウムが析出し、電池性能の低下や短絡(ショート)を引き起こす可能性があります。
3. コストと資源の問題
- 高価な原材料
リチウムやコバルトなどの希少金属を使用しており、資源確保や価格変動の影響を受けやすいです。
- 採掘による環境問題
リチウムやコバルトの採掘が環境破壊や人権問題(児童労働など)につながることがあります。
4. 低温環境での性能低下
- 寒冷地での電池性能低下
低温環境では、電池の内部抵抗が増加し、出力や充電効率が低下します。EVでは航続距離が短くなる要因にもなります。
5. リサイクルと廃棄の課題
- 回収・リサイクルの難しさ
リチウムイオン電池のリサイクル技術は発展途上であり、回収や分解のコストが高いことが課題です。
- 廃棄時の環境負荷
不適切な処理を行うと、土壌や水質汚染の原因になる可能性があります。
6. 充電時間と急速充電の制約
- 充電時間の長さ
一般的に充電には時間がかかり、EVでは「充電待ち」の時間が発生することがあります。
- 急速充電による劣化
急速充電は便利ですが、電池の劣化を加速させる原因になることがあります。
7. 代替技術の台頭
- 全固体電池などの次世代技術
安全性やエネルギー密度の向上を目指し、全固体電池などの研究が進められており、リチウムイオン電池の立場が変わる可能性があります。
まとめ
リチウムイオン電池は高性能で便利ですが、安全性や資源の問題、寿命、リサイクルの課題などが指摘されています。今後の技術革新によって、より安全で環境負荷の少ない電池の開発が期待されています。