リチウムイオンバッテリーはどこで使用されていますか?

リチウムイオン電池は、気候変動目標を達成し、2050年までにネット・ゼロを達成するために不可欠なものと考えられている。では、これらの電池はどこで使われているのだろうか?

2024年11月1日(金

リチウムイオン電池の使用場所

携帯電話、ノートパソコン、その他の家電製品、e-バイクやe-スクーターなどでの利用は、私たちの多くがよく知るところだ。しかし、リチウムイオンバッテリーは、脱炭素化と持続可能な社会を実現するために、商業輸送やエネルギー分野でも利用されている。電気自動車や蓄電システム(BESS)は、従来の電力・蓄電ソリューションに代わる柔軟で持続可能な選択肢として、リチウムイオン電池に依存している。

 eモビリティ - リチウムイオン電池を使った自動車

、産業界が環境への影響を減らすことに世界的に注目が集まる中、産業用eモビリティ分野は急速に発展している。商品や人を持続的に移動させる必要性から、多くの企業がトラック、列車、貨物船、豪華客船などの産業用・商業用車両を電動化する技術革新に取り組んでいる。 

技術の進歩や世界各国の政府制度に影響され、それに支えられて、電気自動車の利用が急増している。海運業界ではここ10年、GHG排出量を削減するため、鉛バッテリーからリチウムイオンバッテリーへの移行が進んでいる。リチウムイオンバッテリーは、船舶のバックアップ電源として使用されることもあるが、一時的にバッテリーを唯一の電力源とするゼロ・エミッション・モードでの運航も可能にしている。これは、環境管理区域(ECA)内およびその周辺での移動をサポートし、厳格な港湾要件への準拠を可能にします。

その他にも、高速鉄道、地域鉄道、ローカル鉄道、機関車列車がリチウムイオン電池の力を利用している。多くの鉄道網では、架線やライブレールを利用して電気列車を運行しているが、このような運行方法が不可能な線路もまだある。このような場合、BEL(Battery-Electric Locomotives)とも呼ばれるバッテリー駆動の電気機関車への移行が見られる。これらは、必要な数メガワット時レベルに達する技術の能力により、リチウムイオン電池を使用している。

トラックやリフティングカーも、従来使用されていた燃料に代わる、環境に優しいリチウムイオンバッテリーを使用して長時間走行することができる。航空分野は、ホバリング、飛行、垂直離着陸を行う電動機であるeVTOLなどの航空機によって、持続可能な変革を遂げつつあるもうひとつの輸送分野である。 

自動車におけるリスクとリチウムイオン電池の安全性

リチウムイオンバッテリーを使用する交通機関が増え、バッテリーの安全性が話題になっている。e-bikeの爆発や リチウムイオンバッテリーの発火など、しばしばドラマチックなニュースが報じられていることはご存じだろう。これは、バッテリーが正しく設置、使用、保守されていない場合に発生する可能性のある液漏れ、熱暴走、火災、爆発、その他の危険を防止し、軽減することの重要性を強調するものです。

バッテリーの膨張や収縮など、損傷や過熱の兆候をチェックするには、定期的なメンテナンスが重要です。リチウムイオンバッテリーの適切な取り扱いも、安全のために極めて重要です。直射日光や熱源を避け、涼しく乾燥した場所に保管する必要があります。すべてのバッテリーには、充電、電圧、バッテリー温度を監視し、過熱、過充電、過放電の可能性を評価するバッテリー管理システムが搭載されています。最後の防衛策として、熱暴走によるダメージを軽減するための圧力開放が必要です。 

BESS - バッテリー・エネルギー貯蔵システム

エネルギー貯蔵システム(ESS)におけるバッテリーの使用は、世界の再生可能エネルギー部門で新たに始まった慣行である。これらの大規模なコンテナ・ファームは、再生可能エネルギー源によって生産された余剰エネルギーを、全国送電網への供給が必要になるまで貯蔵する。風力発電や太陽光発電は断続的であるため、ESSは極めて重要な役割を担っている。リチウムイオン・バッテリーは、バッテリー・エネルギー貯蔵システム(BESS)で最も使用されているタイプのバッテリーである。リチウムイオン電池は、小型でありながら電力密度が高いため、手頃な価格で柔軟性の高い蓄電手段を提供する。

BESSシステムには何百ものリチウムイオン電池が近接して設置されているため、火災の安全性を規制することは重要な関心事である。英国ではBESSの火災事故は1件しか記録されていないが、リスクは現実のものである。推奨される火災予防と抑制対策には以下が含まれる:

  • 自動火災検知システム;
  • COガス検知システム;
  • 熱暴走のリスクを低減するスプリンクラーシステム;
  • スイッチギアとバッテリーの間に適切な分離と熱障壁を確保するための慎重な設計;
  • 緊急時対応計画;
  • 圧力均一化と緊急圧力開放。

リチウムイオン電池の安全性を高める圧力開放ソリューション

OsecoElfab OE Lion™ブランドは、リチウムイオンバッテリー用の専門ラプチャーディスクを幅広く提供しています。このハイテクソリューションは、リチウムイオンバッテリーが使用される独特でしばしば厳しい環境に対応するため、完全にカスタマイズ可能です。

特殊なラプチャーディスクと爆発ベントにより、迅速で信頼性が高く正確な緊急圧力リリーフを提供し、継続的な圧力均一化のためにブリーザー膜を追加するオプションもあります。これら2つの圧力安全機能を1つのデバイスに統合することで、バッテリーメーカーやインテグレーターは、より安全でシンプル、かつコスト効率の高いリチウムイオンバッテリーを設計することができます。OE ライオンの全製品をご覧いただき、BESSソリューションや eMobility向けの圧力安全ソリューションの詳細については、製品ページをご覧ください。

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