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<鉛電池>
<リチウム電池>
まず、鉛電池の読み方を勘違いしている方が思いのほか多いのです。
12V/100Ahのバッテリーだとすると、このバッテリ容量の100Ah
と言う数字から、「100A連続で1時間使える、または1200Wの電
化製品を1時間連続で使える」と思っていませんか?
一方リチウムイオン電池には容量低減がほとんどありません。
また、鉛電池に比べてエネルギー効率が高いので、鉛電池と
同じ容量でも 軽くて小さく なります。
サイクル寿命も鉛電池の10倍程度長持ちします。
リチウム電池の種類
この容量は、20時間率で計算した容量なんです。
リチウムポリマー
20時間率とは…満充電のバッテリを一定のある電流で使用すると、
20時間使えた。
逆算すると、100Aだったと言う事です。
つまり、100Aの1/20の電流(約5A)で20時間持つと言うことです。
そして、重要なお話。
鉛バッテリーは放電レート(放電電流)が高いほど実容量は少なくな
ります。これを鉛バッテリーの容量低減といいます。この容量低減は
平均約50%.
つまり、半分の容量しか使えないことになります。
携帯機器用などで実用化されているポリマー電池は、
形状の柔軟性があり、また他の方式の二次電池に比
べて軽量で、自由な形状に作られるため普及が進ん
でいます。折り曲げたり強い衝撃を受けたりすると
内部が短絡する可能性がある、内部が短絡した状態
で充放電を行うと最悪の場合、
発火、炎上する可能性があります。
*ポリマー電池とは電解質にポリエチレンオキシドやポリフッ化ビニリデンからなる ポリマーに
電解液を含ませてゲル化したものを使用しtた二次電池。
正極材にコバルトを使用した、コバルト酸リチウムが多く使用されている。
リン酸鉄リチウム
EV社への搭載で注目されている二次電池です。
リチウムポリマーよりエネルギー効率は低いもの
の、短絡や過熱等でも酸素原子が離脱するの
は困難であり、800℃以上の加熱でも発火し
ません。
12V/100Ah
20時間率
1200Wh
12V x 100Ah
600Wh
容量低減
低減率:50%
これが実容量!
* 正極材にリン酸鉄を使用した二次電池
では、具体的に鉛電池とリチウム電池の比較をしてみましょう。
ここでは弊社製品に搭載している=リン酸鉄リチウム電池=を比較対象とします。
質量(重さ)比較
容量比較
リン酸鉄リチウム電池
鉛電池
鉛電池
3.2V/200A
x 8個
12V/100A
x 4.25個
12V/100A
x 8.5個
5100Wh
5100Wh
10200Wh
リン酸鉄リチウム電池
鉛電池
KULOS-5000
搭載バッテリー
12V/100A
x 8.5個
10200Wh
3.2V/200A x 8個
KULOS-5000
搭載バッテリー
=
5100Wh
=
208.6Kgも
違うことに・・・
=
30Kg x 8.5
数値上の
容量を合わせます。
実質容量は・・これ!
*容量低減50%
実容量を同じにして
比べてみると
これが重量エネルギー密度の差
鉛バッテリーに比べて重さは約1/5
ちなみに体積エネルギー密度は4倍
大きさは約1/4
46.4Kg
*鉛電池12V=2Vx6
鉛電池と比べ、実容量が2倍・重さが1/5
大きさが1/4・サイクル寿命が10倍
さらに鉛電池の自己放電率が約20%に対し3%未満。
255Kg
充電時間
電池の容量を表す単位:C
(Capacityの頭文字)
*1Cとは、電池を定格充電してちょうど1時間で終了する電流値のこと。放電も同様。
鉛電池の充電電流=0.1C
リン酸鉄リチウム電池の充電電流=2C
*容量を合わせて
12V/100A
12.8V/100A
(3.2V/100A x 4個)
(2V/100A x 6個)
このバッテリーの場合
最大充電電流は10A=充電時間は10時間
鉛バッテリーの充電効率は75%
このバッテリーの場合
最大充電電流は200A=充電時間は30分
リン酸鉄リチウムバッテリーの充電効率は97%
0-100%の最短充電時間は約13時間
*注意:満充電時、充電を継続するとガスが発生。
0-100%の最短充電時間は約31分
*注意:家庭や事務所使用の電子機器製品として考えた場合、
充電電流は15A。最短充電時間は約7時間。
リチウム電池は鉛電池に比べて価格は高い?
リン酸鉄リチウム電池
鉛電池
3.2V/200A x 8個
12V/100A
x 8.5個
5100Wh
10200Wh
=
鉛電池12V/100Aの価格(電池単体)
@¥18,000~¥20,000
液漏れが無く置き方に制限が無い鉛蓄電池等は@¥70,000以上
リン酸鉄リチウム電池5100Wh同等容量とすると8.5個分
@¥18,000~¥20,000 x 8.5個 = ¥153,000~¥170,000
サイクル寿命が10倍であることを考慮すると・・・
5100Whのリン酸鉄リチウム電池の鉛バッテリー相当価格は
¥1,530,000 ~ ¥1,700,000
*容量比較から
となるのですが・・・
ちなみに、2400Whのリン酸鉄リチウム電池の鉛バッテリー相当価格は
¥720,000~¥800,000
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