三元系リチウムイオン電池の特徴
リチウムイオン電池の種類
- 三元系リチウムイオン電池
- リン酸鉄系リチウム電池
- マンガン系LIB電池
- コバルト系リチウムバッテリー
- ニッケル系LIBバッテリー
プラスとマイナスによって異なりますが、いま主流のは上記といった種類があります。
三元系電池とリン酸鉄系電池の違い
三元系電池は、マンガンなど三元の素材を使用し、リン酸鉄リチウム電池は、リン酸鉄をプラス極の素材として使われていたという違いがあります。
三元電池は140～180の比エネルギーがあり、比エネルギーが80～130のリン酸鉄系電池より大きいです。エネルギーの量が325に達し、とても優れています。デメリットは、コストが少しかかってしまう点です。
三元系電池と比べて、リン酸鉄リチウム電池のメリットは、安全性に優れていて、4000回のサイクル回数があって長持ちして、元の素材にかかる費用が少なく、急速充電でき、-20～60度で作業できます。
三元系リチウムイオンの特徴は?
三元系とは、「マンガン」、「コバルト」と「ニッケル」3つの金属元素のポリマーです。その化合物をプラス極に使っているリチウムイオン電池は三元系リチウムイオン電池です。
マンガン酸リチウム電池などのものより、三元系リチウムイオン電池のセキュリティーが比較的低いですが、エネルギー密度は高くて、体積が小さくで、電動自転車バッテリーなどに使用されています。1500回のサイクル回数があり、サイクルが300～500回の鉛蓄電池より循環寿命が高いです。多くの場合、動く乗り物などの高電力を必要とする機器に搭載している事が多いです。
三元系リチウムイオン電池電圧
リチウムイオン電池電圧は、元となる素材で異なってきます。バッテリーのタイプによってリチウム電池の電圧が分かります。バッテリーの電圧によって電池の種類が分かることができます。
例えばリン酸鉄リチウムイオン電池の電圧は3.2vです。三元系リチウムイオン電池であれば、3.6v、3.65vと3.7vがあります。もしあるリチウムバッテリーの公称電圧は3.6vであれば、その電池は必ず三元系リチウムイオン電池です。
三元系リチウムイオン電池の安全性
コバルト酸リチウム電池と比較して、三元系リチウムイオン電池はマンガン、コバルトとニッケル三つの材料を使用して、安全性を高めました。しかし、リン酸鉄リチウム電池、マンガン酸リチウム電池と比較して、三元系リチウム電池の安全性は低く、打撃や高温の時、引火する可能性があります。
また、前で言った通り、三元系リチウム電池は主にニッケルコバルトアルミネートリチウム電池とニッケルコバルトマンガンリチウム電池が含まれます。ニッケル・コバルト・アルミニウムは高温での構造が不安定になる為、高温での安全性が低くなり、pHが高すぎるとバッテリーが膨張などの危険を引き起こします。
三元系リチウムイオン電池のメリット
小さくて軽く長持ちするのが三元系電池の利点です。長い目で注目すると、費用を低く抑えられる為、幅広い分野で使用中です。電気を使って動く車、小さい乗り物などの充電やエネルギーを使って動くものなどに多く搭載されています。
三元系リチウムイオン電池のコバルトは材料の層状構造を安定させ、抵抗値を減らし、導電率を高め、効率を向上させます。マンガンは費用を低く抑えられるだけでなく、材料の安全性と安定性を向上させることができます。ニッケルは材料の容量を増やすことができます（材料の体積エネルギー密度を上げる）。
三元系リチウムイオン電池寿命を延ばすには
三元系リチウムイオン電池の寿命を保つ為には、その三元系電池の専用リチウム充電器でチャージする事が重要になってきます。専用ではない充電器には、電圧、電流と充電方式が異なる可能があるため、リチウム電をチャージすれば、安全に影響を与えます。
電池寿命を延長したいときは、電池に熱を与えない事が重要になってきます。過熱すると電池の中でアクションが起こり、悪化します。その為、保管方法は通常の温度を保てる場所で保管する事が大切です。
まとめ
三元系リチウムイオン電池は、軽量で小型なのが特徴です。ですので、持ち運びしやすくなっています。費用も、長期的な目でみると安くなりますので多岐に渡って使用できます。
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