LiFePO4と鉛蓄電池は非常に人気がある。両者とも、それぞれの得意分野に基づいた使用例がある。LiFePO4は先進的で性能的に優れていると考えられています。 その反面、鉛蓄電池を支持する古参も多く見かける。この意見の違いが、LiFePO4と鉛蓄電池の論争に火をつけた。
鉛バッテリーは自動車に広く使われている。150年前から使用されている。サイズが大きく、価格が安いのがこのタイプのバッテリーの主な特徴だ。しかし、LiFePO4はコンパクトで高価であり、一流の性能を提供します。この記事では、LiFePO4と鉛蓄電池を真っ向から比較します。それでは始めましょう！
LiFePO4と鉛蓄電池の基礎知識
鉛酸バッテリーとLiFePO4バッテリーは、独自の価値提案を提供します。どちらも優れていますが、多くの点で異なります。
鉛蓄電池は正極に二酸化鉛（PbO₂）を使用している。これらの電池のスポンジ鉛（Pb）は陽極として機能する。これらの電池ではH2SO4が電解質として使用される。イオンの動きは正極と負極の間で起こる。この動きによって、さまざまな機械を動かす電気が発生する。
最初の鉛蓄電池は1859年に製造された。それ以来、このバッテリーは現役で使用されている。鉛蓄電池は、より良い性能を発揮するためにさまざまな変化を遂げてきた。しかし、その主な構造は変わっていない。これらのタイプのバッテリーは、自動車やその他の自動車に広く使用されている。大きなサイズは、これらの電池の重要な指標である。
一方、LiFePO4バッテリーは現代的でコンパクトで、性能も優れている。正極にはリン酸リチウムイオンが使われている。同様に、負極にはグラファイトが使用される。H2SO4の代わりに、これらの電池は電解質としてリチウム塩を使用する。正極（LiFePO4）と負極（グラファイト）の間でリチウムイオンが移動することで、電気が発生する。
これらのバッテリーは通常、ソーラーパネルや専用の充電器を使って充電される。太陽が沈むと、蓄えられたエネルギーが電気として使われる。充電中、リチウムイオンは正極から負極に移動し、そこに蓄えられる。放電中、リチウムイオンは陽極から陰極に戻る。このリチウムイオンの移動によって電気が発生し、私たちはそれを利用する。
最近の機器にはLiFePO4バッテリーが搭載されている。その使用は現代の 蓄電池 システムである。最近の住宅では、太陽光発電システムを電力源として使用する際のバックアップとして使用されている。これらのバッテリーは高価で、初期費用が高い。しかし、長持ちし、耐久性に優れているため、同種のものよりも費用対効果が高い。
LiFePO4と鉛蓄電池の違いは？
先に述べたように、鉛蓄電池とLiFePO4バッテリーには多くの違いがある。その違いによって、それぞれの使用ケースに適している。例えば、鉛酸バッテリーはサイズがかさばるため、自動車に適しています。LiFePO4はコンパクトで長持ちし、最新のガジェットに最適です。この2種類のバッテリーの重要な違いについて説明しましょう。
1- 重量とエネルギー密度
LiFePO4バッテリーは、そのコンパクトなサイズと軽量さで知られている。エネルギー密度も高い。つまり、これらのバッテリーは小型にもかかわらず、より多くのエネルギーを蓄えることができる。一方、鉛バッテリーはかさばる。重量が重すぎるのが大きな欠点だ。 これらのバッテリーは鉛板が大きい。
これらのプレートはバッテリー内でより大きなスペースを占める。さらに、電解液として硫酸も含まれている。これらすべてが、鉛蓄電池の大型化の原因となっている。鉛蓄電池の全体的なエネルギー密度は、LiFePO4電池よりも低い。そのため、鉛蓄電池は LiFePO4バッテリーとの比較.
2- 放電深度（DoD）と自己放電率
LiFePO4バッテリーはDOD（放電深度）が高い。放電深度は、バッテリーの容量をどれだけ安全に使用できるかを示します。バッテリーの容量を安全な限界を超えて使用すると、バッテリーの寿命を縮める可能性があります。LiFePO4バッテリーは80～90%のDODを提供します。
その反面、鉛蓄電池は放電深度が非常に低い。完全に充電された鉛バッテリーは、その容量の50%を使用することができます。それ以上使用すると、バッテリーの寿命に影響します。自己放電率も重要なパラメーターです。LiFePO4バッテリーは自己放電率が低い。
バッテリーを1カ月間入れておくと、その蓄積エネルギーは3%だけ低下または放電する。一方、鉛蓄電池は自己放電率が高い。1ヶ月間保管しておくと、8～10%のエネルギーを失う（放電する）可能性がある。したがって LiFePO4バッテリー は、蓄電システムやグリッド・ステーションに使用される。より高い容量を実現し、長期間エネルギーを貯蔵することができる。
3- 充電速度と温度性能
LiFePO4バッテリーは急速充電が可能です。充電中の大電流を受け入れ、オーバーヒートすることはありません。一方、鉛バッテリーは充電速度が非常に遅い。充電完了まで5～8時間かかることもある。
反面、どちらのバッテリーも適度な温度では優れた性能を発揮する。しかし、LiFePO4バッテリーはより高い温度に耐えることができる。逆に、鉛蓄電池は温度が高すぎると故障する可能性がある。しかし、これらの電池は非常に低温で優れた性能を発揮します。反面、LiFePO4バッテリーは低温で苦労します。
4- サイクル寿命と寿命（年）
充電サイクルに関しては、LiFePO4バッテリーが勝ります。これらのバッテリーは、3000～5000サイクルという高いライフサイクルを提供します。一方、鉛蓄電池は著しく劣り、充電サイクルの合計は300～500回です。充電サイクルとは、完全な充放電サイクルのことです。例えば、LiFePO4バッテリーを毎日充電して使用するとします。
このバッテリーは、少なくとも10年から12年は良好な状態を保ちやすい。では、毎日充電して使用する鉛バッテリーを想像してみよう。2～3年しかもたないだろう。さらに、酸（電解液）と鉛板が存在すると腐食の問題が生じます。この問題は、鉛バッテリーの寿命をさらに縮める可能性がある。しかし、LiFePO4バッテリーは腐食の問題に直面しません。そのため、同種のバッテリーよりも長持ちする。
5- 使用可能容量と電圧安定性
LiFePO4と鉛蓄電池は使用可能容量が異なります。LiFePO4バッテリーは満充電で80～90%まで使用可能です。この使用中、これらのバッテリーは電圧を維持します。バッテリーがゆっくり充電していても、電圧は安定しています。その反面、鉛バッテリーは使用可能容量が危うくなります。
フル充電で50%まで使用できる。簡単に言えば、100AhのLiFePO4は100Ahの鉛バッテリーの2倍のエネルギーを提供する。さらに、これらのバッテリーは電圧を維持しません。使い始めは最適な電圧を供給します。しかし、これらのバッテリーのエネルギー（貯蔵量）が減少すると、電圧も低下します。
6- 安全性と環境への影響
LiFePO4バッテリーは同種のものよりも安全だ。安定性が高く、発火しない。不燃性でオーバーヒートしない。これらの要因により、これらのバッテリーは長期間の使用に非常に安全です。さらに、これらのバッテリーは動作中に有害なガスを排出しません。
だから環境にやさしく、リサイクルも可能だ。一方、鉛バッテリーは、特に高温下では安全性に欠ける。液漏れしやすく、酸がこぼれることもある。さらに、作業中に有害なガスを排出する。このため、私は鉛蓄電池は環境に優しくないと考えている。
7- コスト（初期費用対耐用年数）とメンテナンス
LiFePO4バッテリーは高級で、理想的な性能を提供する。しかし、初期コストは鉛バッテリーより高い。より優れた耐久性、より多くのライフサイクル、使用可能な容量により、LiFePO4バッテリーは際立っています。これらのバッテリーは定期的なメンテナンスを必要としないため、維持費を抑えることができます。
その反面、鉛バッテリーは初期費用が安い。しかし、耐久性に問題があり、ライフサイクルが短い。寿命はLiFePO4バッテリーの5倍も低い。さらに、これらの鉛バッテリーは定期的なメンテナンスが必要である。初期費用が安いにもかかわらず、耐用年数が長いという欠点がある。
8- 用途と漏出／流出のリスク
先に述べたように、鉛蓄電池は電解液としてH2SO4を使用する。このバッテリーは密閉性が弱いため液漏れを起こしやすい。その結果、酸が漏れてバッテリーが汚くなることがある。一方、LiFePO4バッテリーは電解液として液体酸を使用していません。さらに、これらのバッテリーの本体は完全に密閉されています。
そのため、電解液が漏れたりこぼれたりすることはない。アプリケーションに関しては、LiFePO4と鉛蓄電池の両方に独自の用途があります。LiFePO4バッテリーは最新の機器に好まれます。一方、鉛蓄電池はサイズがかさばるため、自動車などに適しています。主な用途を表に示す：
| 鉛蓄電池の用途 | LiFePO4バッテリーの用途 |
| カースターターバッテリー | 太陽エネルギー貯蔵 |
| UPS（無停電電源装置） | 電気自動車（EV） |
| フォークリフト。 | RV車とキャンピングカー |
| テレコムバックアップシステム | マリン＆ボート |
| 低コストのソーラー・ストレージ。 | ポータブル発電所 |
| ゴルフカート。 | グリッド・エネルギー貯蔵 |
| 産業機械。 | Eバイクとスクーター |
よくある質問
LiFePO4は鉛酸より優れているか？
そう、私はLiFePO4が鉛蓄電池より優れていると考えている。寿命が長く、ライフサイクルが長く、安全で、充電が速い。さらに、これらのバッテリーはコンパクトで軽量であることも大きな利点です。
LiFePO4は鉛蓄電池の代わりになるか？
そうだ。LiFePO4バッテリーは最新のもので、優れたエネルギー貯蔵システムを持っています。これらの近代的なエンジンは、迅速なエンジン点火のための突然のエネルギー推力を提供します。さらに、耐久性に優れ、寿命も長くなっています。これらの要因から、LiFePO4は鉛バッテリーの代替品として適しています。
LiFePO4バッテリーをフル充電しておくのは悪いことですか？
LiFePO4バッテリーをフル充電しておくことは悪いことではありません。バッテリーを保管するときは、必ずフル充電してください。これらのバッテリーはエネルギー放電をします（最大2%）。より多くのエネルギーが蓄えられ、必要なときに使用されます。
おわりにLiFePO4と鉛蓄電池、どちらを選ぶべきか？
私は鉛バッテリーよりもLiFePO4を常に支持している。旧式の人々の中には、一般的にこれらのバッテリーは高価だと主張する人もいる。これは半分真実で、非常に紛らわしい。LiFePO4は高価ですが、その性能は理想的です。さらに、長持ちするし、定期的なメンテナンスも必要ない。
維持費がかからないため、長期的には費用対効果が高い。鉛バッテリーは安価だが、定期的なメンテナンスが頭痛の種だ。さらに、これらのバッテリーの総寿命は2～3年で、LiFePO4の5倍も短い。したがって、鉛蓄電池よりもLiFePO4を選ぶべきです。