リチウムポリマー電池とは何なのか?

電子工作

リチウムイオンポリマー電池と聞いてピンとくる人は多いかと思います。身近にあるものではスマートフォンのバッテリーに使用されています。

また、ラジコンを扱う人、サバゲーで電動ガンを使用する人、自作ロボットで競技会等に参加する人などは、リチウムイオンポリマー電池のことを「リポ」「Li-po」「リポバッテリー」「ポリマー」などの略称を使用し、下のようなバッテリーの選定をしていることでしょう。

私は普段は「リポ」派ですが、分かりやすさのためこのサイトでは以降「リポバッテリー」と表示します。

そんなあらゆる場面で利用されることの多いリポの基礎的な部分、メリットデメリットなどを紹介していきます。

リポバッテリーの使い方だけ知りたい方はこちら

リポバッテリーを初めて取り扱う方は、上の【リポバッテリーの扱い方】の項目を必ず読み、使用方法を守ってください。バッテリーの発火により思わぬケガや事故火災につながる恐れがあります。
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リポバッテリーの構造

そもそも一般的な2次電池の構造はご存知でしょうか?

電池は正極(+)と負極(-)でイオン化反応によって電圧が発生する。負荷をつなぐ(放電させる)とイオンは負極から正極へ、電圧を加える(充電する)とイオンは正極から負極へそれぞれ移動する。この動きによって電流が流れる。

厳密にはちょっとずれてますが基本構造はこうです。そして、リポバッテリーも構造自体は同じようなものです。

リチウムイオン(Li-ion)電池と似ていますが、大きく異なるのは電解質に「ポリマー」を使用していることです。科学反応式とかは分からないのでこれ以降はパスします・・・

リポバッテリーの電圧について

リポバッテリーは単体で約3.7Vを発生します。2つ、3つ直列につなぐ事で7.4V、11.1Vと電圧を作り出しているのです。これをセル構造といいます。満充電では約4.2V、カットオフ電圧は約3.0Vで動作します。

詳しくはこちらの記事にまとめました。

リポバッテリーのメリット・デメリット

では、どんなメリット・デメリットがあるか紹介していきます。

メリット

小型、軽量

リポバッテリーはエネルギー密度が高いため、小さなサイズもよく見かけます。スマートフォンに採用される理由の1つです。

高出力

内部抵抗が低いため高い電流を流すことが出来ます。すなわち、モータ等の出力が上がるという意味です。

様々な形状が選べる

直方体、スティック状、薄く平べったい物、目的に応じて好きなものを選べます。

メモリー効果がない

ニッカドなどの一般的な2次電池は使い切る前に充電(継ぎ足し充電)すると、充電できる容量が減少していきます。これをメモリー効果といいます。リポバッテリーはメモリー効果がないため、(過放電時以外は)いつ充電しても悪影響を与えません。

デメリット

温度変化に弱い

リポバッテリーは温度によって電圧が変化しやすいです。冬にスマートフォンの電池の持ちが悪いのはこれが原因です。

衝撃に弱い

リポバッテリーを落としたりぶつけたりして変形させたとき、もし内部でショートが起きるとガスが発生しバッテリーは膨らみ、最悪の場合発火に至ります。

電圧管理に気をつかう

リポバッテリーは過充電すると発火、過放電すると使用不可、満充電のまま保管すると性能劣化、セル間のバランスが崩れると危ない、といったように他の電池と比べて電圧管理がシビアです。この辺は慣れてくるとなんて事ないのですが、特に気をつける項目です。

空港で持ち込めない可能性がある

容量の大きいリポバッテリーは危険物に該当するため、搭乗前の手荷物検査時に指摘を受ける可能性があります。さらにややこしいことに、持ち込めるバッテリー量の基準が航空によってまちまちです。飛行機に持ち込む際は事前に確認を取っておくのが望ましいです。

スマートフォンのような容量が少ないものは問題なしです。

おわりに

扱いが難しそうに見えるリポバッテリーですが、要点を抑えればなんてことない普通のバッテリーです。

人に言える立場ではありませんが、容量用法しっかりと守り正しく扱いましょう。


リポバッテリーについてのまとめはコチラ

リポバッテリーについてまとめ
ラジコン、電動ガン.、自作ロボットなど扱う一部の方々ならご存知のリチウムポリマー電池、通称リポ。 よく分かんないけど、すごそうだから使ってる なんとなく危ないイメージ など、実際どんなものなのかよく分かってない人も多いのではないでしょうか?...

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