リチウム電池についての概要、用途、原理などをご説明します。また、リチウム電池のメーカー20社一覧や企業ランキングも掲載しておりますので是非ご覧ください。リチウム電池関連企業の2023年08月注目ランキングは1位:FDK株式会社、2位:株式会社マップエレクトロニクス、3位:パナソニック株式会社となっています。
博士研究員として大阪府立大学の装置工学グループで全固体電池のための正極複合粒子の製造に関する研究に従事。
長岡技術科学大学では、資源エネルギー循環研究室に所属し、CO2分離を目的としたDDR型ゼオライト膜の開発とそれを用いた下水処理場から発生する消化ガスからのCO2回収に関する研究を実施。
https://researchmap.jp/eiji-hayakawa
論文
https://doi.org/10.3390/membranes11080623
http://www.ijcea.org/index.php?m=content&c=index&a=show&catid=109&id=1177
https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1387181119305529?via%3Dihub
https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S138358661833154X?via%3Dihub
早川栄二のプロフィール
リチウム電池は、化学反応により電力を取り出す化学電池の一種です。リチウムイオン電池と名称が似ており混同しやすいですが、リチウムイオン電池は負極にリチウムイオンを貯蔵可能な炭素材料を使用したインターカレーション反応に基づいた二次電池です。
一方で、リチウム電池は負極に金属リチウムまたはリチウム合金を使用したものを指し、一般的には充電不可能な一次電池です。
リチウム電池の正極には、二酸化マンガン、フッ化黒鉛、二硫化鉄などが使われますが、二酸化マンガンを用いたものが主流で、単にリチウム電池というと一般的に二酸化マンガンリチウム電池のことを指します。
リチウムは金属の中で最も陽イオン化傾向が大きく、最も軽い金属である。このためリチウム電池は電圧が高く軽量でエネルギー密度が高いことが特徴です。ブルーレイ・DVDレコーダー、デジタルカメラ、ゲーム機、炊飯器、通信機器などさまざまな家庭用電気機器の時計やメモリーバックアップ用の内蔵電源として広く使用されます。
また、安定した放電特性と長期信頼性があり、高温での保存性に優れた種類もあるため、水道、電気、ガスの各種メーター・スマートメーター、火災報知器、セキュリティ機器、医療機器などの重要機器の電源としても幅広く使われています。
リチウム電池は、正極に二酸化マンガン、フッ化黒鉛、二硫化鉄などを使用し、負極にリチウム金属、電解質としてリチウム塩を有機溶媒に溶かした有機電解液などが使われます
負極の金属リチウムは電解質に接している箇所からイオン化し、リチウムイオンとなって電解質に溶け出し、リチウム原子1個のリチウム化に伴い1個の電子が発生します。そして、電子は導線、リチウムイオンは電解質を介して負極から正極へ移動し、正極材と化学反応を起こします。
アルカリ乾電池のようなほかの電池と比較して、リチウム電池は以下のような特徴があります。
アルカリ乾電池が1.5Vの公称電圧であるのに対し、一般的に普及している二酸化マンガン型では3Vの高い公称電圧が得られます。軽量で高電圧であるためエネルギー密度が高く、二個以上必要であった電池数を一個に減らすことができ、より小型な機器に使用できることが特徴です。
リチウム電池の正極は化学的に安定した材料であるため劣化しにくく、10年間貯蔵しても90%以上の容量を維持することが可能です。
また、比較的大きな電流を必要とする機器(撮影装置など)での電池の寿命を比較すると、アルカリ乾電池に対してリチウム電池は2倍程度の寿命が期待できます。リチウム電池は乾電池と比較すると高価ですが、電池交換の頻度は低下しますので、大きな電流が必要な機器ではトータルコストの面で有利になる場合があります。
しかし消費電流が少ない機器、例えば電卓やテレビのリモコン送信機、に使った場合には乾電池との寿命の差が少なく、メリットはありません。
乾電池で広く使われているアルカリ乾電池などは電解質が水溶液であるため、低温環境では反応活性が低下し、電解液が凍結した場合は電池として機能しなくなる。このため、アルカリ電池の推奨使用温度範囲は5℃ ~ 45℃とされています。
一方で、リチウム電池では有機電解液を使用しているため凝固点が非常に低いです。また高温でも比較的安定なので、広い温度範囲でパワーを取り出すことが出来ます。一般品でも-30~70℃、耐熱タイプであれば-40~125℃の使用温度範囲が謳われています。
以上のような特性から、雪山登山における機材の電源、写真や動画撮影用のカメラ等の電源
一般的にリチウム電池といえば充放電不可能な一次電池ですが、充放電可能なリチウム二次電池も存在します。それぞれについて紹介していきます。
市販されているリチウム一次電池を形状で分類すると、円筒形リチウム電池、コイン形リチウム電池、ピン形リチウム電池の3種類になります。
1. 円筒形リチウム電池
円筒形リチウム電池は、自己放電 が少なく大きな電力が出力できることが特徴です。正極材料としてフッ化黒鉛もしくは二酸化マンガンが主に使われ、いずれも出力電圧は公称3Vです。フッ化黒鉛は長期保存性に優れ、ガスや水道などのスマートメーターの電源として採用されています。二酸化マンガンは大きな電流の供給に適し、カメラ等の撮影機器に使われています。また硫化鉄を正極材料に用いたリチウム電池は、出力電圧が1.5V程度となるので、単3や単4乾電池の置き換え用として販売されています。
2. コイン形リチウム電池
コイン形リチウム電池の正極材料は、フッ化黒鉛もしくは二酸化マンガンです。薄く小型であることが特徴で、電気製品、情報機器等のメモリー機能や時計機能のバックアップ用電源として使われています。また、自動車のキーレスエントリーシステムや超小型ライトなどにも用いられています。
3. ピン形リチウム電池
ピン形リチウム電池は細長い小型のもので、正極材料はフッ化黒鉛です。主に釣り用の電気ウキや小型の電波発信機などが用途です。
一般的なリチウム電池は充電ができない一次電池ですが、バナジウムやチタンなどの化合物を正極、リチウム金属またはアルミニウムやチタン等のリチウム化合物・合金を負極に使用することで充電も可能なリチウム二次電池もあり、形状はコイン形です。
リチウム一次電池と同様の優れた特性に限らず、充放電サイクル特性にも優れております。リチウム電池を途中で交換したくない、または交換ができない機器に適しています。使用例としては腕時計のソーラー時計やバックアップ電源などに使用されます。
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リチウム電池のカタログ一覧はこちら企業
東機通商株式会社 株式会社アントンパール・ジャパン 株式会社ジェピコ XenoEnergy Co., Ltd. ソーラトロンメトロロジー エナックス株式会社 カルコジェニック株式会社*一部商社などの取扱い企業なども含みます。
企業の並び替え
2023年08月の注目ランキングベスト10
注目ランキング導出方法順位 | 会社名 | クリックシェア |
---|---|---|
1 | FDK株式会社 |
29.5%
|
2 | 株式会社マップエレクトロニクス |
14.3%
|
3 | パナソニック株式会社 |
10.2%
|
4 | 東機通商株式会社 |
7.0%
|
5 | マクセル株式会社 |
5.6%
|
6 | 株式会社ジーエス・ユアサテクノロジー |
4.4%
|
7 | 株式会社村田製作所 |
4.4%
|
8 | 東芝ライフスタイル株式会社 |
3.8%
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9 | 三菱電機株式会社 |
2.8%
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10 | VARTA Microbattery GmbH |
2.6%
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注目ランキング導出方法について
注目ランキングは、2023年8月のリチウム電池ページ内でのクリックシェアを基に算出しています。クリックシェアは、対象期間内の全企業の総クリック数を各企業のクリック数で割った値を指します。社員数の規模
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リチウム電池48製品が登録されています。
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2023年7月11日
リチウム電池のカタログ12件分をまとめてダウンロードできます!お迷いの方は便利な無料の一括ダウンロード機能をご利用ください。
企業
東機通商株式会社 株式会社アントンパール・ジャパン 株式会社ジェピコ XenoEnergy Co., Ltd. ソーラトロンメトロロジー エナックス株式会社 カルコジェニック株式会社標準タイプのコイン型リチウム電池は薄型のものから大容量モデルまで11種類の中から選択することが可能です。
電池電圧は3ボルトで乾電池のおよそ2倍で軽量・省スペースなどの利点があります。
長時間の放電でも安定した電力供給が行えるので、使用機器を安定して長く使用することができます。
また新たに研究開発された電解液と電池構造により優れた耐漏液性を有し、長期にわたって保存することが可能です。
更にEU電池指令が規制している3種の有害物質「水銀・カドミウム・鉛」を含んでいないので、安全に使用することができます。
耐熱コイン型二酸化マンガンリチウム電池CRは耐熱性に非常に優れており、独自の封止技術により作動温度範囲がマイナス45度から最大で125度まであります(ただし、85度以上で使用する場合には使用条件の確認が必要)。
高温や加速度が加わる過酷な環境下においても優れた耐漏液性を持ち、2000Gがの加速度下においても使用することができます。
使用用途はETC、タイヤ空気圧監視システム、シートロケーションセンサ、温度データロガー、FA機器など非常に多岐に渡ります。
SB-AA02塩化チオニルリチウム電池(ボビンタイプ)は安定した高電圧供給を可能としています。
自己放電率は1年あたり1%未満(摂氏20度の室内で保存した場合)と、長期にわたる保存が可能です。
不燃性の無機電解質を用いているので安全に使用することができます。
ガラス金属封じによって密封されているので高い耐漏液性を有します。
ガス、電気、水道などのメーターや住宅用火災警報器およびカーエレクトロニクスの主電源・補助電源や各種メモリーバックアップ電源として使用することができます。
高出力円筒型二酸化マンガンリチウム一次電池はスパイラル電極構造により大電流放電が可能で、レーザー溶接封口により、長期にわたった保存が可能です。
また自己放電率が低いため長い寿命を持ちます。
使用温度範囲はマイナス40度から85度と、様々な環境下において使用することができます。
ガス、電気、水道などのメーターや住宅用火災報知器およびカーエレクトロニクスの主電源・補助電源として使用することができます。
秋月電子通商でチェック