リチウムイオン二次電池の家庭での使用

質問

はじめまして、ここ最近発展著しいリチウムイオン二次電池は
これからプリウスを代表するハイブリッド自動車で採用されますが
それを家庭の軒下などに置き夜間電力をためる電池をして使用は可
能でしょうか？08年ころに出る電池は出力密度が3500W/kgエネルギ密度が90Wh/kg位と発表されていますが、それは一体一般家庭用の100Ｖ　
20Ａ位だと何時間持つのでしょうか？電池の容量からくる計算方法
も教えていただければ幸いです。

回答No.3

mii-japan

どの程度の知識をお持ちでしょうか

書き込みから見て、かなりの勉強をしないと、質問のことを実地に行うことは無理です

少なくとも、KWとKWHの関係の理解が必要です
そして、充電池のAHの意味も
さらに充電池の特性の理解も

技術的には全て可能ですが、投資を回収できるか如何かだと大きな疑問符がつきます

回答No.2

sittaka-kun

一世帯あたりエネルギー消費量は電気、ガス、灯油等を含めて約45GJ/年で、そのうち電力は44.0%です(平成15年)。夜間電力の適用される9時間で充電し，残りの15時間を電力の消費時間と考えると，消費時間における平均消費電力は約1kWになります。1kWを15時間連続して取り出すのに必要な容量は15kwhです。実際には，充電池は直流電流しか取り出せず，放電とともに電圧が変化しますので，家庭用電源として使用するためにはインバータが必要です。インバータの効率は負荷率によって大きく変動しますが，将来の性能改善を見込んで平均効率を90%とすると，16.7kWhの容量が必要となり，185.5kgの電池を用意することによってまかなえることになります。
温度補償，熱処理，安全性などの課題をクリアできれば家庭で使用できる可能性は十分考えられると思います。
なお，上記は概算であり，実際の電池の能力を評価するためには，時間率，放電終止電圧，温度電流特性などを勘案する必要があり，これらはすべて能力を低くする方向に影響するパラメータです。つまり，上記の計算は理想的な状態での値であることをおことわりします。

お礼

ご回答ありがとうございます。時間率は良くわかりませんが、家庭の
電力消費の時間別で大まかに見ると朝と夜2～3時間程度が2～3kW使用し
ていてほかは1kW以下のはずです、これが時間率に関係するのでしょう
か？放電終止電圧はウィッキペディアで調べており理解しています。
温度電流特性はさっぱしわかりません。
究極ですが、一般家庭（戸建）で使用エネルギーのガスは台所、これは
ＩＨヒーターで簡単に電化できます、暖房の灯油はやろうと思えば電気
温水方式の暖房に変更できると思います。（ハロゲンヒーターも有り？）
将来的に家庭用二次電池は普及する可能性はありますのでしょうか？

回答No.1

久保 泰臣（@omi3_）

中国製の寿命の短いリチウム電池が、200kg 57万円 で手に入ったとして、
200*90/100/20=9時間
ですね。

深夜電力との価格差を15円/kwとして
200*90*15/1000=270円/回のお徳。
570000/270=2111回=5.8年
で電池代は元が取れます。
その前に、電池が壊れてますね。

スーパーキャパシタの方が実用的ですね。

お礼

ありがとうございます、いろいろ調べましたが軒下で置く場合の２次電池の充電回数は1000～2000回というのがどこかのホームページに乗って
おりました、できれば計算式をもう少しわかりやすく教えてください。
リチウムイオンについては自動車部品会社のコストダウンに期待します。
ところでそのリチウムイオン電池の1Ｋｇあたりの体積はどのくらいでしょうか？水よりもも多いような気がしますが？（たぶん液体）
水で200Ｋｇはそんなに大きくないので値段と寿命がよければいけるのでは？
スーパーキャパシタの寿命が実用的なのはわかりますが、容量の低さに疑問を感じます。まあこれも自動車産業がもっとも投資している部門の
一つなのでしょうから値段が下がれば出回ると思います。これも結局、大きさと、値段次第でものすごい可能性を秘めているかと思います。
私が思うに燃料電池なりなんなりで発電したのを二次電池でためること
ができれば、その家にかかる電気代（燃料費）を下げることができるの
ですから、将来的に必ず二次電池が必要と思います。効率良くエネルギーを使うにはやはり蓄電が必要だからです。長くなってすみません。
omi3_的に将来の二次電池の展望をよければお聞かせ下さい。