【SHORAI LiFePO4 Battery】リチウムイオンバッテリーの仕組みを知ろう!

  • 2022/10/31 16:10
  • BRAND POST[PR]: SHORAI JAPAN

いまやほとんどのデジタル機器が、リチウムバッテリーを使っているのに、なぜかバイクは昔ながらの鉛バッテリー……。なんとなく懐疑的なイメージを持ちがちだけど、リチウムバッテリーの仕組みを理解すれば、貴方もきっと使いたくなる!

●文:ヤングマシン(伊藤康司) ●写真:真弓悟史 ●イラスト:田中 斉 ●BRAND POST提供:SHORAI JAPAN

始動性の良さと軽さを生むリチウムイオン・フェライト

スマートフォンやノートパソコンはもちろん、バイク用品ならインカムやアクションカメラといったデジタル機器の電池のほとんどがリチウムバッテリーを採用している。軽量でコンパクトな上に充電・放電性能にも長けているのが理由だが、いまだにバイク用のバッテリーは、従来からの「鉛バッテリー」が主流だ(昔の開放型も、現在のMF型も材質や基本構造は同じ鉛蓄電池)。

そして初期のリチウムバッテリーは発火・爆発のトラブルを起こすことがあったり、充電不良を起こしやすいといった噂もあったため、バイク用のリチウムバッテリーに懐疑的なイメージを持つライダーは多い。

しかしリチウムバッテリーと一括りで呼びがちだが、じつは様々な種類がある。ここで紹介するSHORAIバッテリーはリチウムイオン・フェライト(同社が専売権を持つeXtreme-Rateリチウム鉄角柱型セル)を使っており、この素材は発火や爆発の原因になる可燃性ガスを発生しない。そのため安全データシートを付帯すれば、飛行機の手荷物で運ぶことも可能だ。

またSHORAIバッテリーは自己放電率が鉛バッテリーの約1/7以下なので、長期間乗っていなくてもバッテリー上がりの心配が極めて少ない。しかも短時間での大量放電が得意なので大容量のセルモーターをしっかり回せ、大排気量車や圧縮比が高いエンジンも力強いクランキングで始動することができるのだ。

リチウムバッテリーは急速充電&大量放電が得意!

バッテリーは「水槽」に例えると理解しやすい。リチウムバッテリーは鉛バッテリーと比べると素材と構造によって急速充電が可能な上に、短時間で大きな電気を取り出せる。また重量当たりのエネルギー密度が高いため、コンパクトに作れる。ただし容量自体は少ないので、防犯アラームなど駐車中(エンジンが動いていない時)の電力消費や、暗電流が多いバイクは苦手だ。

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【リチウムバッテリー】太いパイプでドンドン給水して(急速充電が得意)、大きな蛇口から大量に放水するイメージ。エネルギー密度が高いためサイズが小さくても大丈夫。

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【鉛バッテリー】細いパイプでチョロチョロ給水し(急速充電が苦手)、小さな蛇口から放水するイメージ。大電流を放出するには、相応に大きなサイズが必要。

だから始動性も抜群!

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バイクのバッテリーは、エンジンを始動するためにセルモーターを回すのが最大の役目。ここでキチンとエンジンがかかれば、後はバイク自体の発電システムによって必要な電気を賄うことができる。

鉛バッテリーと素材も構造も違う

鉛バッテリーもリチウムバッテリーも化学反応によって充電・放電するが、材料が異なる。そしてバイク用バッテリーは「12ボルト」と言われているが、それぞれで1セルあたりの電圧とセルの合計数が異なるため、じつは満充電時の電圧が異なる。ちなみに電気は水と同様に「高いところから低い方へ流れる」ため、バイク側の充電電圧がバッテリーの電圧を下回ると充電できない。

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【リチウムバッテリー(SHORAI) 3.3V×4=13.2V】SHORAIのリチウムバッテリーは極材に鉄を使い、ほぼ個体のリン酸との化学反応で充電・放電。1個3.3Vのセルを直列に4個繋ぎ、合計で13.2V。

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【鉛バッテリー 2.1V×6=12.6V】極材に鉛を使い、希硫酸のバッテリー液(電解液)との化学反応で電気を充電・放電している。1個2.1Vのセルを直列に6個繋いでいるので合計で12.6V。

リチウムバッテリーにも種類がある

正しくはリチウムイオン二次電池と呼び、その中にも様々な種類がありポリマーやマンガン、フェライトなどが代表的な素材だ。初期のリチウムポリマーはショートや過充電・過放電によって発火や爆発する事故が頻発したため、リチウムバッテリーに悪いイメージが付いたが(現在はかなり改善された)、SHORAIのフェライト(LiFePo4)は、仮に誤った使い方をしても熱暴走の危険が極めて低い。


※本記事はSHORAI JAPANが提供したもので、一部プロモーション要素を含みます。※掲載内容は公開日時点のものであり、将来にわたってその真正性を保証するものでないこと、公開後の時間経過等に伴って内容に不備が生じる可能性があることをご了承ください。※特別な表記がないかぎり、価格情報は税込です。