リチウムイオン電池

一般小学生

まとめ

【定義】 リチウムイオン電池は、リチウムイオンが正極と負極の間を移動することで充放電を行う二次電池(繰り返し充電可能な電池)である。小型・軽量でありながら高い電圧とエネルギー密度を持つ、現代社会に不可欠な蓄電技術である。

まとめ

リチウムイオン電池は、高いエネルギー密度と優れたサイクル特性(充放電の寿命)を持つ蓄電池である。スマートフォン、ノートパソコン、電気自動車(EV)などの電源として広く普及しており、脱炭素社会の実現に向けた再生可能エネルギーの蓄電システムとしても極めて重要な役割を担っている。

解説

リチウムイオン電池は、リチウム金属そのものを使用するリチウム電池(一次電池)とは異なり、リチウムイオンを電解質中で往復させることで充放電を実現している。1980年代から90年代にかけて開発され、2019年にはその実用化に貢献した吉野彰氏らがノーベル化学賞を受賞した。主な特徴として、ニッケルカドミウム電池などに見られる「メモリー効果(継ぎ足し充電による実質容量の低下)」がほとんどなく、自己放電も少ないことが挙げられる。構造的には、正極、負極、セパレータ、有機溶媒を用いた電解液から成り、高いエネルギー密度を実現できる一方で、過充電や物理的衝撃による熱暴走や発火のリスクがあるため、厳密な電圧・温度管理を行う保護回路との併用が必須である。

小学生のみなさんへ

みんなが使っているゲーム機やスマートフォン、タブレットの中には「リチウムイオン電池」という電池が入っているよ。この電池は、一度使い終わっても、コンセントにつなぐと何度も繰り返し充電して使えるのが特徴なんだ。小さくて軽いのに、たくさんの電気をパワーをためることができるから、電気で走る自動車(電気自動車)などにも使われている、とてもすごい電池なんだよ。

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