リチウムイオンバッテリーはどう作られるのか

EVで最も重要なのは、間違いなくバッテリーだ。1800年代に初めて考案されたものの、リチウムイオンバッテリーが最初に商業化されたのは1991年（ソニー）と、まだ比較的新しい技術と言える。

そしてもう1つ、我々はリチウムイオンバッテリーについて紛らわしい名称をよく耳にするが、これらはいったいどのように異なるのだろうか？ 例えば、リン酸鉄リチウムイオンバッテリーはリチウムイオンバッテリーなのか、それとも別のものなのか？

さまざまな呼ばれ方をしているが、これらはすべてリチウムイオンバッテリーであり、基本的な構成要素やその働きは同じである。

EVの駆動用バッテリーは何百ものセルで構成され、それぞれが数ボルトずつ発生し、走行に必要なエネルギーを供給する。セルはすべてケーシングにまとめられている。

各セルには正極と負極の2つの電極がある。その間にプラスチックやセラミックでできた非導電性のセパレーターと、薄い電解液の層がある。

セルは、板状のチューイングガムのように薄くて平らなものもあれば、丸めて円筒形や角柱形にしたものもあるが、いずれも上記の4つの要素を含んでいる。

大きな違いは、正極の配合だ。最も一般的なのは、ニッケル・マンガン・コバルト（NMC）とリン酸鉄リチウム（LFP）の2つのタイプだ。

どちらの名称も、正極を作るために使われる化学物質の混合を表している。負極は常に炭素系で、通常はグラファイトから作られる。

正極は化学物質をペースト状に混合して作られ、バッテリー業界ではこれをケーキ作りに例えることもある。実際には、リチウムイオンバッテリーセルに使用される材料は、見せ物のケーキよりも少ない。

正極は、化学物質を混ぜてペースト状にしたものをアルミ箔に塗り、乾燥させて作られる。炭素負極は、グラファイトのペーストを銅箔に塗ったものだ。配合が異なれば、バッテリーの特性も異なる。

NMCバッテリーは、より多くのエネルギーを蓄えてEVの航続距離を伸ばすことができる。コバルトは出力密度に優れているが、コストや採掘など課題も多い。LFPバッテリーには高価なニッケルやコバルトはおらず安価で、安定性も高い。

ただし、基本的な機能はどれも同じだ。充電中、正極のリチウムイオンは電解液とセパレーターを通って炭素負極に移動する。バッテリーを使用して放電すると、イオンは正極に戻る。

もし、あなたがEVの購入を検討していて、持続可能性を重視するなら、ニッケルやコバルトといった重金属を含まないバッテリーの方が、間違いなく環境面で優れている。

しかし、日々重要なのは航続距離や充電速度といった性能の数値であり、バッテリーの化学物質ではない。自動車メーカーがどのような方法でEVを生産・販売しているかは、おそらく大半の人は心配する必要はないだろう。

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