なぜガソリン車とディーゼル車はリチウムイオン電池を使用しないのか。リチウムイオン電池（Li-ion）は充電式電池で、リチウムイオンを含んでいます。放電時にはリチウムイオンが陽極から陰極に移動し、充電時には陰極から陽極に移動します。さまざまな種類のリチウムイオン電池があり、異なるレベルの陰極が他のリチウム分子と炭素陽極で作られています。陽極、陰極、電解質間の化学反応により電流が発生します。
車載リチウムイオン電池：仕組みは？
リチウム電池（Li-on電池やLithium-on電池とも呼ばれ、略してLIB）は充電式電池の一種です。鉛電池や他の多くの種類の電池と同様に、多数のセルで構成される組立品です。この電池は、負極材料としてリチウム金属またはリチウム合金を使用し、非粘着性の電解液溶液を採用しています。
リチウム電池は、リチウム金属電池とリチウムイオン電池（Li-Ion電池）の2種類に分けられます。リチウムイオン電池には金属リチウムが含まれておらず、充電可能です。このタイプの電池が電気自動車で一般的に使用される理由は、電池自体とその構成材料が他のタイプの電池よりも高い電力密度を持っているため、小型でありながらはるかに大きな容量の電池を製造できるからです。
現在市場に出回っているほとんどの電動バイクと電気自動車は、リチウムイオン電池技術を搭載しています。このタイプの電池は寿命が長く性能も優れていますが、鉛電池よりも高価です。
リチウム電池は主に4つの構成要素から成り立ちます：
- 陰極：電池の容量と電圧を決定し、リチウムイオンの供給源です。
- 陽極：外部回路への電流の流れを可能にし、電池が充電されるときにはリチウムイオンが陽極に蓄えられます。
- 電解質：陰極と陽極の間でリチウムイオンの導通路として機能し、塩、溶媒、添加剤から形成されます。
- セパレーター：陰極と陽極を物理的に隔てる障壁です。
なぜガソリン車とディーゼル車はリチウムイオン電池を使用しないのか？ – ここで知る
さまざまなクラスのLi-ion電池は、まだ自動車部門には普及していません。これらは依然として、ノートパソコンやスマートフォンなどの一般的な民生用電子機器に存在しています。問題は、これらをガソリン車やディーゼル車の移動手段として使用する際に生じます。車が問題なく動き続けるために、オンラインで最適なメンテナンスのアドバイスを検索することをお勧めします。
保護が必要
リチウムイオン電池は頑丈ではありません。過充電や急速放電に対する追加の保護が必要です。電流を安全限界内に維持する必要があります。Li-ion電池の主な利点は、安全な動作限界内に維持するための保護回路を必要とすることです。過充電で常に漏れている電池や、充電不足で誤作動を起こす電池は望ましくないでしょう。
電池のコスト
車にLi-ion電池を使用する場合の欠点は、そのコストです。これらは鉛電池よりも40%高価です。信頼性の高い電源を車に設置しようとするとき、コストが大きな問題となる電池を選ぶことは考えないでしょう。Li-ion電池は、電圧と電流が安全限界内にあることを管理し保証するための集積回路を必要とし、それがコストを増加させます。鉛電池は、車の所有者に信頼性が高く、より安価な選択肢を提供します。
高温に敏感
車のLi-Ion電池は、過度の熱に非常に敏感です。デバイスの過熱や電池の過充電は、通常、さらなる熱の発生を引き起こします。熱により、電池セルの劣化が通常よりも速く進みます。乾燥した気候で運転する場合、鉛電池を持つ方が理にかなっています。
安全性への懸念
過充電や過熱によるLi-ion電池の爆発リスクは常に高いです。電解質の分解はガスの形成につながります。これが電解質に引火し、火災を引き起こす可能性があります。電池を輸送することは、特に大量に輸送する場合、大きなリスクとなります。爆発のリスクが高い車載電池を車に設置するような危険は冒さないでしょう。
まとめ
鉛電池をリチウムイオン電池に交換することを検討する際は、このブログを読んで十分な理解を得るようにしてください。