長野市の太陽光発電・蓄電池システム工事屋 G&Eかんぱにぃ

みなさん、こんばんは。

今日は、リチウムイオン電池の材質について書きたいと思います。

リチウムイオン電池は、正極と負極の間をリチウムイオンが行き来することによって充電、放電が

繰り返し行える二次電池です。そして、その構造は、正極と負極、そして、電解液からできてお

り、正極にはリチウム酸化物、負極には黒鉛等の炭素素材、電解液にはリチウム塩有機溶媒が使わ

れているという話は、前回に書きました。

それでは、実際に使われている材質には何があるのか、下記にまとめてみました。

＜正極＞

　①　コバルト酸リチウム（LiCoO2） ー コバルト系

　②　ニッケル酸リチウム（LiNiO2）ー ニッケル系

　③　マンガン酸リチウム（LiMn2O4）― マンガン系

　④　リン酸鉄リチウム（LiFePO4）― リン酸鉄系

　⑤　コバルト酸リチウムの一部をニッケルとマンガンで置換したもの（Li(Ni-Mn-Co)O2）― 三元系

＜負極＞

　一般的には、黒鉛などの炭素系素材ですが、東芝のリチウムイオン電池には、チタン酸リチウム

（Li4Ti5O12）が使われています。

＜電解液＞

　有機溶媒にリチウム塩を溶解させた有機電解液が使われており、有機溶媒の種類を下記にまとめ

てみました。

　①　エチレンカーボネート（EC）

　②　プロピレンカーボネート（PC）

　③　ジメチルカーボネート（DMC）

　④　ジエチルカーボネート（DEC）

　⑤　エチルメチルカーボネート（EMC）

　⑥　ポリエチレンオキシド（PEO）

　⑦　ポリプロピレンオキシド（PPO）

　⑧　ポリフッ化ビニリデン（PVdF）

＜セパレータ＞

　①　ポリエチレン（PE）

　②　ポリプロピレン（PP）

それでは、リチウムイオン電池にはどれぐらいの種類があるのか、下記にまとめてみました。

①　コバルト酸リチウム（LiCoO2） ー コバルト系

この、リチウムイオン電池を最初に商品化されたのが１９９１年で、ソニーと旭化成による共同開

発でした。正極にはコバルト酸リチウム、負極には黒鉛が使用されたもので、最もバランスの取れ

た正極材料としてモバイル機器を中心に幅広く使用されています。

②　ニッケル酸リチウム（LiNiO2）ー ニッケル系

ニッケル酸リチウムを正極に使用したニッケル系リチウムイオン電池は、高容量ですが、安全面に

問題があるとされてきました。しかし、ニッケル系の中でも、ＮＣＡ系と呼ばれているタイプのも

のは、安全性の確保の為さまざまな開発を行い、商品化されるようになりました。代表的なものと

して、プリウス・プラグインハイブリッドに掲載されています。

③　マンガン酸リチウム（LiMn2O4）― マンガン系

マンガン酸リチウム（LiMn2O4）を正極材料に使用するマンガン系リチウムイオン電池は、他の正

極材料に比べて安く、結晶構造が強固であるマンガンを使用することによって、熱安定性に優れて

いて、安全性が高いリチウムイオン電池です。この結果、現在では、車載用電池の主流となってお

り、日産のリーフや三菱のiMiEV、他にGMボルト・ダイムラー・ＢＭＷ・北京汽車などに採用さ

れています。

④　リン酸鉄リチウム（LiFePO4）― リン酸鉄系

リン酸鉄リチウム（LiFePO4）を正極に使用するリン酸鉄系リチウムイオン電池は、２００９年に

ソニーより商品化されたものです。（今では、各社から販売されています。）

リン酸鉄系は電池内部で発熱があっても結晶構造が崩壊しにくく、安全性が高いことが特徴です。

また、鉄を原料とするためマンガン系よりもさらに安く製造できるメリットがあります。

弊社で取り扱っているパーソナルエナジーに採用されている電池には、このタイプのものが使われ

ており、高出力・長寿命という特徴を持っています。

⑤三元系

三元系とは、安定性を高めるためにニッケルの一部をマンガンとコバルトに置き換えたもので、

2000年に日本とアメリカで開発されました。ニッケル、マンガン、コバルトの三元素が使用され

ているので、三元系と呼ばれています。この形式を採用しているメーカーは、一時期、スズキのレ

ンジエクステンダー向けにリチウムイオン二次電池を供給していた三洋電機や、ホンダが開発を進

めるPHEV向けに電池を供給するブルーエナジージャパンがあります。

⑥チタン酸系

一般的に、リチウムイオン電池の負極には黒鉛が使用されていますが、東芝が製造するリチウムイ

オン電池は、正極にはマンガン酸リチウム、負極にはチタン酸リチウムが使用されており、SCiBと

いう商品名がついています。この電池の特徴として、外力などで内部短絡が生じても熱暴走が起き

にくい、充放電10000回以上の長寿命、6分間での急速充電、キャパシタ並みの入出力密度、寒冷

地寒冷地（-30℃）でも使用可能などがあります。このような特徴を持つチタン酸系ですが、電気

自動車や蓄電システムに採用されています。

⑦リチウムポリマー

リチウムポリマー電池とは、電解液にゲル状の有機溶媒が使用されているもので、重量が軽く、揮

発性・引火性のある電解液を用いるリチウムイオン電池よりも安全性が高いことが特徴です。ま

た、柔軟性にたけているため、筐体が曲がりやすく、過充電・過放電によりショートしやすいとい

う欠点もあります。この電池は、ほぼすべての携帯電話・スマートフォン・タブレット等の電源と

して使用されています。

世の中に、かなりの数のリチウムイオン電池が存在していますが、こんなに種類があったとは・・

ちょっと、おどろきますね。

長くなりましたが、今日はここまでにします。

みなさん、こんばんは。

２か月ほど前に、こんな投稿をしたのをおぼえていますか？

スーパーグローバルハイスクール

この時の課題研究の発表会が本日開催されました。

さすが、長野高校生！

どの班も、パワーポイントを駆使し、英語を時折つかいながらのわかりやすい説明で、自分たちの

研究内容を説明していました。

説明もわかりやすかったのですが、すごかったのは、発表が終わった後の質疑の内容、その質疑に

対する応答、どちらも、的を得ていて、気持ちよかったです。

では、わが社に訪問に来たグループはどうであったかというと、まず分散会での一次審査を無事に

パスしました。そして、そのあとの一次審査の上位３班による全体会の研究発表で見事、最優秀賞

を頂きました。

おめでとうございます。

この結果により、この先もグローバルな課題研究が続けられるみたいです。

よかったですね。

みなさん、こんばんは。

今日は、リチウムイオン電池について書きたいと思います。

リチウムイオン電池は、ニッケル水素電池が商品化された翌年の１９９１年に、ソニーと旭化成に

より開発されました。

以下に、リチウムイオン電池の構造をしめします。

　　　　　　　　　　　（出典）みちのくトレード合同会社ＨＰより

リチウムイオン電池は、正極にリチウム酸化物、負極に黒鉛等の炭素素材、電解液にリチウム塩有

機溶媒が使われていて、正極と負極の間には、ショートを防ぐため、ポリエチレンやポリプロプレ

ンなどでできたセパレータがはさまれています。

この、リチウムイオン電池の長所・短所として以下のことがあげられます。

※長所

• 他の二次電池よりもエネルギー密度が高い。
• メモリー効果が無い。
• 自己放電がニカド電池やニッケル水素電池の1/10程度と非常に少ない。
• 他の二次電池と比べて、寿命が長い。（充放電サイクル数が大きい）
• 動作温度範囲が広い。

※短所

• 過放電、過充電共に異常発熱の危険性があり、保護回路が必須。
• 大電流放電に適さない。
• 低温特性がニカド電池、ニッケル水素電池よりも劣る。

このような長所・短所をもつリチウムイオン電池ですが、コストが高かったことと、一時期、事故

が多かったことがあり、しばらく、普及しませんでした。ですが、品質の向上により、安全面の

ハードルがさがるとかなりのスピードで普及するようになり、今では、ノートパソコンや携帯電話

などのモバイル機器、電動工具、電気自動車や家庭用の定置型蓄電池などさまざまなシーンで利用

されています。

この、リチウムイオン電池ですが、正極や負極に様々な材質のものを使用することによってさまざ

まなシーンで利用されるようになりました。次回は、その、材質に触れてみたいと思います。

みなさん、こんばんは。

なにか、わかりますか？

娘と「かんぴょう」つくってます。

うまく、できるかなー

みなさん、こんばんは。

今日は、ニッケル水素電池（Ｎｉ－ＭＨ）について書きたいと思います。

ニッケル水素電池は、１９９０年に日本の松下電池工業と三洋電機によってニッケルカドミウム電

池の負極を水素吸蔵合金に置き換えたものが商品化され、登場しました。

以下に、ニッケル水素電池の構造をしめします。

(出典)工具のプロショップ神戸プラス工具株式会社

ニッケル水素電池は、ニッケルカドミウム蓄電池と同様の構造で、正極には水酸化ニッケルの板、

電解液には水酸化カリウムが使われていますが、負極に使われているカドミウムの板を水素吸蔵合

金の板に置き換えられました。

この、ニッケル水素電池の長所・短所として以下のことがあげられます。

※長所

• 有害物質であるカドミウムを含まない。
• ニカド電池よりも容量密度が高い。
• 内部抵抗が小さく、大電流放電が可能。
• ニカド電池には劣るものの、低温特性に優れ低温時の電圧降下が少ない。
• ニカド電池と比べメモリー効果が小さい。

※短所

• ニカド電池に比べ過放電に弱く、完全放電すると電池が劣化し容量の低下が起こる。
• 自己放電が大きい。

このような長所・短所を持つニッケル水素電池ですが、ハイブリッド自動車や鉄道車両、新エネル

ギーによって設置される大型の蓄電池などに使われています。また、ニッケルカドミウム蓄電池に

含まれていた有害物質であるカドミウムを含まなくなり、ニッケルカドミウム蓄電池に比べて、倍

以上の容量が保持できるようになったため、ニッケルカドミウム蓄電池からの置き換えが急速に進

んでいきました。

参考までに自己放電やメモリー効果などといった短所に対しては、改善されたものが開発されてお

り、そういったものを選ばれることをお勧めします。

みなさん、こんばんは。

今日は、ニッケルカドミウム蓄電池（Ｎｉ－Ｃｄ）の長所・短所について書いてみようと思いま

す。

ニッケルカドミウム蓄電池（通称：ニカド電池）は、今から１１８年前の１８９９年にスウェーデ

ンの科学者「ワルデマール・ユングナー」によって発明されました。

以下に、ニッケルカドミウム蓄電池の構造をしめします。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　（出典）工具のプロショップ神戸プラス工具株式会社

ニッケルカドミウム蓄電池は、正極にはオキシ水酸化ニッケルの板、負極にはカドミウムの板、そ

して、これらの電極を満たすようにして電解液である水酸化カリウムが入っています。また、両電

極の間には、ショートしないように絶縁物（セパレータ）がはさまれています。

この、ニッケルカドミウム蓄電池ですが、以下のような長所・短所があります。

※長所

• 内部抵抗が小さく、大電流放電が可能。
• 過放電状態で放置しても、充電により容量が回復する。
• 低温特性に優れ、低温時の電圧降下が少ない。
• 最大500回程度の充電に耐えられる頑丈さがある。
• 安定した放電が連続で出来る。

※短所

• 自己放電が大きい。
• メモリー効果(注1)が大きい。
• 有害物質のカドミウムが含まれている。

(注1)メモリー効果とは・・・

完全に使い切っていないニカド充電池、ニッケル水素充電池に、継ぎ足し充電を行うことで、その

継ぎ足しを始めた段階の電池容量を記憶する（メモリー）ことにより、そのあとで電池を使ってい

てそのメモリーされた容量のところまでくると、著しい電圧の降下が起きます。それにより、機器

側で従来必要な電圧がなくなったと判断し電池切れのランプが付いたり、電圧が足りないことで使

用できなくなったりします。しかし、電池自体の容量が本当になくなったわけではないので、リフ

レッシュさせることにより、本来の電池の性能を取り戻すことができます。

このような長所・短所を持つニッケルカドミウム蓄電池ですが、コードレス電話や、電動工具、

シェーバー、非常照明等に使われています。

※余談ですが、このニッケルカドミウム蓄電池を日本で商品化したのは三洋電機で、１９６３年の

ことでした。また、なじみのある呼び名では、「ニッカド電池」、「カドニカ電池」があります

が、どちらも三洋電機の登録商標で他社は使用できないため、通称「ニカド電池」と呼ばれていま

す。

みなさん、こんばんは。

今週末、小布施町でスラックライインのイベントが開催されます。

　　　　　　　【スラックラインワールドカップジャパンin小布施】

2017 Slackline World Cup Japan【FULL COMBO】

スラックライン　

スラックラインは、10年前に誕生したニュースポーツです。競技者はわずか5cmのライン上でアク

ロバティックな技を展開し、その難易度や技の美しさを競い合います。近年はライン上での静止・

歩行が体幹やバランス強化に役立つことがスポーツや医療の分野でも注目されており、その気軽さ

から老若男女が親しめるスポーツとして、日本ではもちろん世界80カ国約300万人が愛好している

と言われています。

世界各国から高いレベルの素晴らしい選手が集まり、素晴らしい技を披露します。また、小布施町

在住の木下晴稀君を初めとするレベルの高い日本人選手も参加します。

当日は、入場無料でどなたさまでも観覧していただけます。

尚、会場周辺は大変混雑される予想です。シャトルバス等をご利用ください。

詳しくは、大会ホームページまで　→　http://slwcjp.com/

世界の素晴らしい技を見に来られてみてはいかがですか？

みなさん、こんばんは。

今日、「PVeye」という雑誌の取材を受けました。

取材の時間は９０分ほど。

・なぜ、太陽光発電にかかわることになったのか？

・なぜ、「パーソナルエナジー」の代理店となったのか？

・私の考えている「でんきの地産地消について」

などの、話をしました。

１０月号に掲載されます。

楽しみです。

みなさん、こんばんは。

今日は、「太陽光発電における設計・施工、保守点検研修会」の案内をします。

太陽光発電事業研修会・セミナー事務局では、太陽光発電設備の設計・施工にかかわる事業者、保

守点検に携わる事業者様を対象にした設計・施工研修会、保守点検研修会を全国１７会場で開催す

ることとなりました。

詳しくは　なっとく！再生可能エネルギー

この研修会は、ＪＰＥＡから、講師が派遣されて行われるうえに、長野県も会場に含まれており、

大変、重要なセミナーとなっております。

日ごろから、太陽光発電事業にかかわっておられる方は、是非、参加をお願いします。

申し込みはこちらから　https://totaleventmanager.jp/web/001/workshop/

みなさん、こんばんは。

今日は、「ソーラーシェアリング」のイベントの案内です。

【ソーラーシェアリング・サミット 2017 in 上田】

9月2日に信州上田塩田の郷で、農地の上に太陽光パネルを設置する

ソーラーシェアリングのサミットを開催します。

基調講演は城南信用金庫元理事長の吉原毅さんをお迎えしています。

福島第一原発事故の直後に脱原発宣言をされた城南信用金庫が、

千葉県匝瑳市のメガ級のソーラーシェアリングに融資を行い話題になりました。

農業を支えながら地域エネルギーを増やすソーラーシェアリングの可能性が広がっています。

上田市内で唯一のソーラーシェアリング、合原農園の昨年のお米の収穫量と発電量の報告も行います。

ソーラーシェアリング考案者の長島彬さん他、

先進地千葉県から豪華な講師陣を迎え、上田地域でできる農とエネルギーの共存の姿を探ります。

予約申込みはこちらから　 https://goo.gl/forms/KkcIsaju7fvtCdXg2

または、電話やFAXで申込用紙を請求してください。

　　一社）NECO　TEL：0268-75-5896　090-9965-2374（あさわ）／ FAX：0268-75-5868

＊＊＊

ソーラーシェアリングとは、耕作農地のうえに作物の生育に適した光が入るよう

隙間をあけて太陽光発電を設置し、売電収入が変動ある農業収入をサポートする営農型太陽光発電です。

夏の過度な日差しや冬の放射冷却の低減、収量の増加などの例もあり、農業への好影響も指摘されています。

日時：2017年9月2日(土)

◎午前の視察

場所：合原有機農園・空田丸ソーラーシェアリング発電所

時間：11：00　上田電鉄舞田駅集合（別所線上田駅10:37発→舞田駅10:59着の電車あり)

（車でお越しの方は塩田の郷交流館 とっこ館（長野県上田市手塚７９２）に集合）

（昼食お弁当1,000円要予約）

参加費：無料

◎午後のシンポジウム

会場： 上田市　手塚公民館　 長野県上田市手塚840

時間：13：15（13：00開場）～17：00（終了後、懇親会あり。会費2,500円要予約）

参加費：無料 （資料代　500円）

■シンポジウム講師

吉原毅さん（城南信用金庫　顧問）

椿茂雄さん（匝瑳ソーラーシェアリング合同会社　職務執行者）

長島彬さん（CHO研究所。ソーラーシェアリング考案者）

東光弘さん（自然エネルギーちば合同会社代表）

馬上丈司さん（千葉エコ・エネルギー株式会社、株式会社エコ・マイファーム代表）

合原亮一（合原有機農園代表（上田市塩田）

藤川まゆみ（NPO上田市民エネルギー理事長（上田市常田）

予約申込：https://goo.gl/forms/KkcIsaju7fvtCdXg2（午前参加、午後参加、お弁当、懇親会）

詳細内容：http://www.neco.or.jp/archives/714.html

問合せ・申込み　 一般社団法人NECO　info@neco.or.jp

主催：一般社団法人NECO（自然エネルギー共同設置推進機構）

後援：長野県上田地域振興局　上田市　上田商工会議所　自然エネルギー信州ネット

協力：NPO法人上田市民エネルギー　株式会社ガリレオ

※このイベントは2017年度の独立行政法人環境再生保全機構地球環境基金の

助成を受けて開催されます。

以前、ブログでも紹介した「ソーラーシェアリング」

なんと、こんなに近くでやっておられる方がいらっしゃったとは・・・

まさに、これからの太陽光発電のかたちであると私は思います。

ご興味のある方は、ぜひ、お越しになってください。