前回の記事では、次のような比較を行った。 鉛バッテリーとLiFePO4.しかし、この記事では人気のある2種類のバッテリーに焦点を当てる。ひとつはLiFePO4、もうひとつはゲルベースのバッテリーだ。LiFePO4とゲル・バッテリーの論争は何年も続いている。ゲル・ベース・バッテリーは鉛バッテリーの一種であることを覚えておいてください。
間違いなく、これらのバッテリーはどちらもそれぞれの点で優れている。そのため、リチウム・バッテリーとゲル・バッテリーの選択は非常に分かりにくい。この記事では、これらのバッテリーの違いについて説明します。これらの違いを理解することで、当て推量を避け、十分な情報を得た上で購入を決定することができます。それでは始めましょう！
LiFePO4電池とゲル電池の違い
この2つのバッテリーの大きな違いは、その化学的性質にある。LiFePO4は正極にリン酸鉄リチウムを使用する。しかし、ゲル電池は正極に二酸化鉛（PbO₂）を使用する。一般的な鉛蓄電池と同様に、これらのゲル電池は負極としてスポンジ鉛（Pb）を使用する。LiFePO4バッテリーは黒鉛を負極として使用します。それでは、LiFePO4とゲル電池について詳しく説明しよう。
1- 正極の化学
正極の化学的性質は、LiFePO4バッテリーとゲルバッテリーの主な違いのひとつです。LiFePO4バッテリーは正極材料としてリン酸鉄リチウムを使用します。一方、ゲル電池は鉛蓄電池の一種です。リチウムベースの材料を使用する代わりに、その正極は二酸化鉛（PbO₂）から作られている。
LiFePO4電池の負極は黒鉛でできているが、ゲル電池の負極はスポンジ鉛でできている。両者は電解液も異なる。LiFePO4電池は電解液にリチウム塩を使用する。一方、ゲル電池の電解液はシリカ系ゲルである。
LiFePO4電池の正極はより安定しており、これらの電池のエネルギー密度を増加させる。そのため、LiFePO4はゲル・バッテリーよりも多くのエネルギーを貯蔵し、供給することができる。ゲル・バッテリーは同じ容量でも重くかさばります。そのため、これらのバッテリーは大型の機械や装置に使用されます。そのため、より大きな機械や装置に使用されます。
2- エネルギー密度
エネルギー密度は、バッテリーを購入する際にチェックしなければならない重要な要素です。これは、バッテリーが特定の空間または体積にどれだけのエネルギーを蓄えることができるかを示す。LiFePO4バッテリーはエネルギー密度が高い（90～160Wh/kg）。その理由は、正極（リン酸鉄リチウム）がより効率的にエネルギーを貯蔵できるからだ。
一方、ゲル電池はエネルギー密度がかなり低い（30～50Wh/kg）。エネルギー密度が低いため、同じエネルギーを貯蔵する場合、ゲル電池はLiFePO4電池に比べてはるかにかさばります。LiFePO4バッテリーはよりコンパクトで、より少ない重量とサイズでより高いエネルギーを貯蔵することができます。
3- サイクル寿命と寿命（年単位
サイクル寿命とは、バッテリーの性能が低下し始めるまでに何回充放電できるかを意味する。特定のサイクル寿命を過ぎると、バッテリーのエネルギー貯蔵容量は著しく低下する。LiFePO4バッテリーのサイクル寿命は3000回以上です。つまり、充電してから3000回以上使用できるということだ。寿命は10年から12年です。
一方、ゲル・バッテリーは、放電の深さや使用条件にもよるが、通常500～1,200サイクルである。全体的な寿命は一般的に4～8年です。このようにサイクル寿命が短く、全体的な寿命も短いため、ゲルバッテリーは劣った選択肢となります。これは、長寿命が優先される長期使用ではさらに重要です。
4- 動作温度性能
LiFePO4バッテリーは高温条件下でより優れた性能を発揮する。その理由は、電極材料のリン酸塩結合が非常に安定しているからだ。熱にさらされても、この結合は壊れない。このため、バッテリーが過熱して爆発を起こすことはない。一方、ゲル電池は高温条件下で大きな問題に直面する。
高温にさらされると、ゲルバッテリー内部の化学的活性が高まります。内部プレートの腐食が加速される可能性がある。さらに、ゲルベースの電解液が蒸発することもあります。この恒久的な劣化は、バッテリーのサイクル寿命と全体的な寿命を大幅に低下させる。したがって、私はLiFePO4バッテリーが高温条件下での優れた選択肢であると考えている。
5- 重量とサイズ
LiFePO4バッテリーはそのコンパクトさで知られています。そのため、小型の機器やガジェットに使用されています。その理由は、これらのバッテリーはエネルギー密度が高いからです。つまり、1キログラム当たりにより多くのエネルギーを蓄えることができる。そのため、コンパクトなサイズでも高いエネルギーを蓄えることができるのだ。
エネルギー貯蔵量を増やすためにサイズや重量を増やす必要はない。反面、ゲル電池はエネルギー密度が低い。つまり、体積（1kgあたり）に対して貯蔵できるエネルギー量が少ない。そのため、メーカーはエネルギー貯蔵量を増やすためにサイズを大きくする。このため、これらのゲル電池は同種のものよりもかさばり、重くなる。
6- 環境への配慮と安全性
LiFePO4バッテリーは、環境への優しさと安全性という点で、競争に勝っている。先に述べたように、これらのバッテリーはリン酸塩ベースの正極を備えている。リン酸鉄の化学的性質（結合）は非常に安定しています。この結合は非常に高温でも安定したままです。このため、このLiFePO4バッテリーはより安全で、発火する可能性が低いのです。
さらに、これらのバッテリーは有害なガスを排出しないのも大きなプラスだ。反面、ゲル・バッテリーには鉛と硫酸が含まれている。この2つは有毒であり、適切に廃棄しなければ環境に有害である。さらに、これらのバッテリーは、特に過充電された場合、水素を放出する可能性があります。このガスは健康に良くない。また、鉛が含まれているため、LiFePO4よりも環境に優しくありません。
7- 電圧安定性と充電速度
電圧はバッテリーにとって不可欠な要素である。多くの機器は安定した電圧を必要とします。LiFePO4バッテリーは、使用中に優れた安定した電圧を提供します。LiFePO4バッテリーをフル充電したとします。このバッテリーを使い始めます。100%と50%の充電では、このバッテリーは同じ電圧を供給します。
バッテリーを使い切っているときは電圧降下はありません。その反面、ゲル・バッテリーは放電時に大きな電圧降下を示します。充電状態が低下するにつれて、その電圧出力は確実に低下する。そのため、ボルテージ・レギュレーターなしで動作させるために安定した電圧を必要とする機器には不向きです。
充電速度に関しては、LiFePO4バッテリーの圧勝です。ゲル・バッテリーは充電に時間がかかることで有名で、バッテリーの損傷を避けるためにフル充電に8時間から12時間かかることがよくあります。それに比べてLiFePO4バッテリーは、リスクなしに1.5～3時間でフル充電できます。これは大きな違いであり、LiFePO4バッテリーを緊急時に理想的なものにしています。
8- コストと用途
バッテリーを購入する際のコスト分析には2種類ある。それらは以下の通り：
- 初期費用
- 長期コスト
LiFePO4バッテリーは初期費用が高いのが大きな欠点です。そのため、一見するとこれらのバッテリーはあまり適していないと考える人が多い。しかし、長期的なコストは低く、初期コストの高さをカバーしています。その理由を説明しよう。
LiFePO4バッテリーはサイクル寿命が長く、全体的な寿命も長い。そのため、定期的な交換は必要ありません。一度LiFePO4バッテリーを購入すれば、少なくとも10年間は買い直す必要はありません。さらに、定期的なメンテナンスも少ないため、維持費を抑えることができます。ゲル・バッテリーはLiFePO4よりも初期費用が安くなります。
しかし、LiFePO4に比べてサイクル寿命が短く、寿命も短い（通常4～8年）。そのため、ゲル・バッテリーはその寿命の間に少なくとも1回は交換する必要があるでしょう。この交換とメンテナンスのコストが、長い目で見るとゲルバッテリーを割高にしています。ですから、私はLiFePO4バッテリーの方が費用対効果の高い選択肢だと考えています。
ゲルバッテリーは従来、液こぼれ防止が必要な用途で使用されてきました。これらのバッテリーは、液漏れを防ぐ優れた設計になっています。これらのバッテリーはRVのディープサイクルシステムやモビリティ・スクーターで目にすることができます。一方、LiFePO4バッテリーはコンパクトなガジェットや機器での使用に適しています。
さらに、次のような用途にも使われる。 エネルギー貯蔵システム と専用の電源バックアップがある。以下は、用途別に比較した表である：
| LiFePO4電池の用途 | ゲル電池の用途 |
| 太陽エネルギー貯蔵（家庭、企業） | 小規模から中規模のソーラーセットアップ |
| 電気自動車（自動車、自転車、スクーター、バス） | UPS（無停電電源装置） |
| マリン＆ボートパワーシステム | ボート＆マリンユース |
| 家庭・企業向けバックアップ電源 | テレコム＆オフィス用バックアップ電源 |
| 通信塔。 | セキュリティ・システム＆アラーム |
| 医療機器（ポータブル機器） | 車椅子＆モビリティ・スクーター |
よくある質問
ジェルバッテリーとLiFePO4、どちらが良い？
私はLiFePO4の方が寿命が長く、高温性能に優れていると考えています。さらに、コンパクトであることも利点で、ゲルバッテリーよりも良い選択肢です。
LiFePO4バッテリーの寿命は？
LiFePO4バッテリーのサイクル寿命は3000回以上。これは、容量が低下する前に3000回充電して使用できることを意味する。簡単に言えば、このバッテリーは少なくとも10年は使えるということだ。
ゲル・バッテリーをLiFePO4に交換できますか？
はい、ゲル・バッテリーをLiFePO4バッテリーに置き換えることは可能です。ただし、それぞれのタイプの長所と短所を考慮する必要があります。さらに、お使いのシステムがLiFePO4バッテリーと互換性があるかどうかも確認してください。
おわりにLiFePO4とゲル電池、どちらを選ぶべきか？
前回の記事で、私は次のように比較した。 LiFePO4とリチウムイオンバッテリー.私が最終的に選んだのは、LiFePO4バッテリーだった。
私はゲルバッテリーよりもLiFePO4が良い選択肢だと確信しています。これらのバッテリーは長持ちし、性能が良く、使用中に安定した電圧を提供します。さらに、LiFePO4バッテリーは長期使用において費用対効果が高いことが証明されています。ゲル・バッテリーは、予算が限られている場合にのみ有効な選択肢です。
先ほど言ったように、LiFePO4バッテリーはエネルギー密度が高い。そのため、メーカーはサイズを小さく抑え、より高いエネルギー貯蔵量を得ることができる。これは、狭いスペースでバッテリーを使いたい場合に大きな利点となる。しかし、これら2つのバッテリーのいずれかを選ぶ前に、特定の使用ケースを分析する必要があります。