蓄電池の種類と特徴を解説！住宅向けなのはリチウムイオン電池！

蓄電池2021.12.04

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▼ 目次

蓄電池の種類と特徴について

蓄電池とは、何度も充電をすることで繰り返し使えることのできる「電池」です。

現在では生活に欠かすことのできないノートパソコンやタブレット端末、スマートフォンなどに使われています。

ここでは蓄電池の種類とそれぞれの特徴について、どういったものがあるのか詳しく見ていきましょう。

参考:知っておきたいエネルギーの基礎用語|経済産業省エネルギー庁

鉛蓄電池

鉛蓄電池は、150年以上前に開発されて現在でも使われている最も古い蓄電池です。

他の蓄電池と比較すると、1つあたりの電力容量の価格が非常に安く、コストパフォーマンスが非常に高いことが鉛電池の特徴として挙げられます。過充電にも強く耐えられる温度範囲も広いため、主に車のバッテリーやフォークリフトの主電源などに使われているのが鉛蓄電池です。

一方で使用頻度が高いと徐々に性能が低下してしまい、寿命が短くなってしまうというデメリットもあります。

リチウムイオン電池

リチウムイオン電池とは、ノートパソコンやスマートフォンなど、私たちの日常生活を支えている電子機器によく使われている蓄電池です。

リチウムイオン電池の特徴としては、エネルギー密度が高く少量でも高容量が可能であり、出力も非常に大きいという点が挙げられます。

一方外部の気温による蓄電池の温度変化に弱かったり、保管状態によって寿命が短くなってしまったりというデメリットもあるので、使用する際には適切な環境での利用をしなければいけません。

またリチウムイオン電池の中でも

・コバルト系リチウムイオン電池

・ニッケル系リチウムイオン電池

・リン酸鉄系リチウムイオン電池

など、多くの種類が存在しております

NAS電池

NAS電池は、正式名称を「ナトリウム硫黄電池」といい、主に風力発電など大規模な発電施設や工業用機械に使われている蓄電池です。

他の蓄電池にはない「メガワット級の電力貯蔵をすることができる」という特徴を有しており、長期間安定した電力供給をすることができます。

一方でデメリットとして、ナトリウムや硫黄といった取り扱い注意の危険物が使用されていることや、作動温度を300度に維持しなければいけないという点が挙げられます。

ニッケル水素電池

ニッケル水素電池は、乾電池やハイブリッドカーのバッテリーなどに使われている蓄電池です。

主な特徴としては、エネルギー密度が高いためか充電や過放電に強いという点が挙げられます。

もっとも他の蓄電池と比較すると、寿命がもっとも短く、電池温度の変化にも弱いため劣化してしまうのが非常に早いという点がデメリットとして挙げられます。

それぞれの蓄電池の使用用途や特徴、メリット・デメリットについて以下に表にしてまとめたので、より詳しく知るための参考にしてください。

	鉛蓄電池	リチウムイオン電池	NAS電池	ニッケル水素電池
主な使用用途	・車用電池・フォークリフトなどの産業機械用電池	・ノートパソコン・スマートフォン	・大規模発電施設・工業用機械のバックアップ電源	・乾電池・ハイブリッドカーなどの車用バッテリー
充電サイクル･寿命	・3000~4500回・15~20年	・4000回・約10年	・4500回・約15年	・2000回・約5~7年
特徴	・価格が安い・安定性がある	・日常生活で最も使われている蓄電池・小型化しやすい	・メガワット級の電力貯蔵ができる・風力発電など大規模な発電施設で使われている	・エネルギー密度が高い・過充電に強い・過放電に強い
メリット	・コスパが良い・長く使われている・過充電に強い・温度範囲が広い	・エネルギー密度が高い・少量で高容量が可能	・コストが安い・寿命が長い	・小型化がしやすい・使用可能な気温の範囲が広い
デメリット	・使用頻度が高いと徐々に性能が低下する・使用頻度によって寿命が短くなる	・他の蓄電池と比較すると価格が高い・温度変化に弱い・保管状態によって寿命が短くなる	・ナトリウムや硫黄など危険物が使用されている・作動温度300度に維持しなければいけない	・寿命が短い・電池温度の変化に弱く劣化しやすい

参考:蓄電池産業の現状|日本政策投資銀行

住宅にはどの蓄電池がつけられているの？

住宅には主にリチウムイオン電池タイプの蓄電池を設置する場合がほとんど！

理由としては

鉛蓄電池では電解液への精製水の補給（ベント型鉛蓄電池）、ニッケル水素電池では定期的にリフレッシュ作業を行う必要があるなど、手間がかかり、NAS電池は動作するために温度３００度に上げる必要があるため住宅には向いていないと言えるでしょう。

それに比べリチウムイオン電池の蓄電池は高価ではありますが、安全性、大きさ、充電容量のバランスが取れており最も家庭に向いているため、最も多く住宅に設置されております。

全個体電池という電池が開発されておりますが、実際に普及するのはおよそ１０年～２０年といわれており、電気自動車で普及したのちに住宅用蓄電池として普及するといわれており、実際に住宅用に設置して使用するのはほぼ未定といわれております。

最近ではトヨタ自動車株式会社が2027～28年の全固体電池実用化を目標にして出光興産株式会社と協業をしたことを発表しております。

参考:出光とトヨタ、バッテリーEV用全固体電池の量産実現に向けた協業を開始/トヨタ自動車株式会社

蓄電池の種類を選ぶ基準

蓄電池の導入を検討している場合、どのような基準で選ぶのかというのが重要です。

そこで以下では、蓄電池の種類を選ぶ基準について詳しく解説していきます。

負荷タイプから選ぶ

蓄電池の負荷タイプ	特徴
特定負荷	・家庭内の特定の場所のみで使うタイプの蓄電池(キッチン・ダイニング・各部屋など) ・200Vの電化製品は使えないことがほとんどです
全負荷	・家全体で使うことのできるタイプの蓄電池・200Vの電化製品を使えることが多いです

蓄電池には、特定負荷と全負荷という2つの負荷タイプのものが存在します。

特定負荷タイプの蓄電池は、家の中の特定の場所のみでしか使うことができません。もっとも必要最低限の電気しかいらないため、停電の時でも電力の使用量を抑えることができるという特徴があります。

一方で全負荷タイプの蓄電池は、家全体で電気を使うことが可能です。また特定負荷のものとは異なり、どのタイプの電化製品であっても対応することができます。

そのため全負荷タイプの蓄電池は、停電の時でもいつもと変わらず電気が使いたいという家庭におすすめと言えるでしょう。

蓄電池は全負荷と特定負荷どちらがおすすめ?選ぶ際のポイントを解説

充電方式から選ぶ

蓄電池を購入する際には、どのような充電方式なのかというのも重要です。

蓄電池の充電方式については、以下の3つの種類があります。

単機能型
ハイブリッド型
トライブリッド型

それぞれの充電方式の特徴とどのような人に適しているのかについて、以下に詳しくまとめました。

充電方式	必要な設備	特徴	どのような人に適しているのか
単機能型	・蓄電池と蓄電池用のパワーコンディショナ	・単体で使用可能・太陽光発電との併用も可能(その場合それぞれのパワーコンディショナーが必要・太陽光発電との併用は変換ロスが発生することもあり	・太陽光発電のメーカーを気にすることなく蓄電池を利用したい人・蓄電池だけの利用を考えている人
ハイブリッド型	・蓄電池用・太陽光発電用	・パワーコンディショナが1 台しか必要ないためスペースがいらない・電力の変換ロスがほとんどない	・新しく太陽光発電の導入を検討している人
トライブリッド型	・蓄電池用・太陽光発電用・電気自動車用 (一体化しているもの、もしくはそれぞれのパワーコンディショナーが必要になるものもある)	・太陽光発電、蓄電池、電気自動車と様々な用途に使用可能・他の2つと比較するとやや費用がかかる	・これから太陽光発電の取り付けを考えている人・電気自動車の購入を考えている人・将来的に電気自動車を購入する予定がある、もしくはすでに電気自動車を所有しており、蓄電池で充電を考えている人

このように充電方式によって、必要となる自家発電用の設備や利用するのに適している人というのが異なってきます。

すでに太陽光発電の設備がご家庭に導入されているという人は、ハイブリッド型やトライブリッド型はパワーコンディショナーを新しく取り換える必要があるので注意が必要です。

またご家庭に電気自動車があるという人は、電気自動車の充電にも使えるトライブリッド型を導入すると良いでしょう。

トライブリッドで最高のエコ生活！特徴・価格・補助金など徹底解説

最適な蓄電池の種類を選ぶポイント

最適な蓄電池の種類を選ぶためには、いくつか知っておきたいポイントがあります。

以下では、最適の蓄電池を選ぶために重要なポイントについてそれぞれ解説していくので、導入における目安として覚えておくと良いでしょう。

大きさ

蓄電池は種類によって大きさが異なります。

屋外に設置しなければいけないものから、あまりスペースを取らない屋内に設置できるもの、工事不要でキャスターで動かすことができる蓄電池など大きさは様々です。

蓄電池をなぜ設置するのか、目的や用途をハッキリさせた上で適した大きさの蓄電池を選ぶのが良いでしょう。

蓄電池の大きさに関しては、メーカーのパンフレットに必ず明記されているので、置くスペースとあわせて事前に必ず確認しておくことをオススメします。

耐用年数

その蓄電池がどのくらい使えるのか「耐用年数」というのも重要です。

それぞれどのくらい充電することができるのか決まっているため、導入の際には大まかな耐用年数がどれくらいなのか調べておきましょう。

また種類によって耐用年数は大きく異なるので、導入の際には注意が必要です。

耐用年数やサイクル数（充発電回数）などは、全て蓄電池のパンフレットなどに掲載されています。

※一部掲載されていないメーカーもあります

またサイクル数＝蓄電池の寿命ということではないので注意しましょう。

蓄電量

どのくらいの蓄電量があるのかというのも、蓄電池を選ぶにあたっては非常に重要です。

容量が大きければ大きいほど使える電気の量も増えますが、その分導入にあたっての費用も高くなってしまいます。

導入費用を抑えたいのであれば蓄電量が少ないものを選ぶと良いのですが、導入の目的を忘れないようにしましょう

蓄電池の失敗しない容量の選び方について詳しくはこちら！

既にある発電設備と併用できるか

ご家庭によっては太陽光発電などの発電設備をすでに導入しているかと思います。

すでに発電設備が家にある場合、蓄電池と併用できるかというのも重要です。

太陽光発電などの発電設備と併用することができれば、かなりの節電効果を期待することができます。

一方で併用できない蓄電池を導入してしまった場合、ロスが発生してしまうため注意が必要です。またスペースなどもかなり占有してしまうので、既存の発電設備と併用できない蓄電池を導入することはあまりおすすめできません。場合によってはそもそも蓄電池に太陽光発電システムで創った電気を貯めることができないこともあります。

蓄電池を導入する際には、既にある太陽光発電などの発電設備と併用できるかメーカーに問い合わせて確認しておくことをおすすめします。

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