リチウムイオン電池とリチウムポリマー電池は違うもの?

リチウムイオン電池とリチウムポリマー電池は違うもの?

 

電池にリチウムと付く電池の種類はいくつかあり、リチウムイオン電池やリチウム金属電池、リチウムポリマー電池などが挙げられます。

 

しかし、これらのリチウムという言葉が付く電池がどういうものであるかはあまり知られていないかもしれません。

 

こちらのページでは、

 

・リチウムイオン電池とリチウムポリマー電池は違うもの?

 

・リチウムポリマー電池のメリット、デメリット

 

というテーマで、リチウムイオン電池とリチウムポリマー電池の違いについて解説しています。

 

(※リチウムイオン電池とリチウム金属電池との違いはこちらで解説しています

 

 

リチウムイオン電池とリチウムポリマー電池は違うもの?

結論から言いますと狭義の意味では、リチウムイオンが反応に関与する二次電池(充放電可能な電池)の中で電解質にポリマーを使うものをリチウムポリマー電池、液体を使うものをリチウムイオン電池と区別して呼びます(リチウム一次電池はまた別です。)。

 

広義の意味では上述の通りリチウムイオンが反応に関与する電池であるため、リチウムポリマー電池は電解質にポリマー(高分子材料)を使用したリチウムイオン電池の中の一種であると言えます

 

一般的には、狭義の意味でのリチウムポリマー電池とリチウムイオン電池を区別します。

 

 

各々の電池の簡単な構成について解説します。

 

まずはリチウムイオン電池から解説します。

 

現在普及している一般的なリチウムイオン電池は、正極活物質にコバルト酸リチウム負極活物質に黒鉛を使用し、電解液に有機系電解液の溶媒Liを含んだ塩を溶かしたもの を使用し、正極と負極の間にはセパレータを入れ、それらをラミネートなどのケースに入れたもので構成されています。
(※詳細はこちらで解説しています

 

電池の作動電圧を出来るだけ高く(エネルギー密度をできるだけ高く)、内部抵抗をできるだけ小さく、またサイクル試験やフロート試験などの寿命特性を高く、安全性をある程度高く保つために、このような構成をとっています。

 

電解液に溶かす塩がLiを含んでおり、充放電反応にリチウムイオンが関与することからリチウムイオン電池と呼ばれています。

 

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リチウムポリマー電池のメリット、デメリット

 

次にリチウムポリマー電池について解説します。

 

電解液が液体でなく、ゲル状のポリマー(高分子)電解質を使用することがリチウムイオン電池と異なる点です。

 

電解液ではエチレンカーボネートなどの、引火性のある液体(危険物に指定)を使用しているため、異常時に発火する恐れが高いです(ただし実際に破裂・発火に至る主な原因は引火性液体の使用というより過充電などによる異常発熱、正負極の短絡などが挙げられます。)

 

これに対して、電解質にポリマーを使用しているため、引火点が液体よりも高く発熱しにくいメリットなどがあります。

 

また、電池製造時に液体よりも固体の方が扱いやすいこともメリットの一つと言えるでしょう。

 

ただし、一般的に液体より固体の方がLiイオン伝導率が低いために内部抵抗が高く、作動電圧が若干低くなる傾向にあることがデメリットです。

 

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