リチウムイオン二次電池 低温特性と購入

質問

いつもお世話になります。

会社で次期開発製品の仕様として、-20度の低温下でバッテリ動作させる必用があります。
現状リチウム２次電池が選考対象に上がりました。
そのなかで、以下の様な疑問があります。

お分かりになる方、ご指導下さい。

(1)低温での放電特性
-20度の環境下でもリチウム電池は使用可能なものでしょうか？

(2)購入
充電回路を市販のICを用いて組もうと考えています。
ですので、バッテリ単体の購入が必用になります。
リチウム電池単体での購入は可能なものでしょうか？

上記の考えでの実現が厳しいのであれば、代替案も教えて頂ければと思います。
よろしくお願い致します。

以上

回答No.4

athanasius · ベストアンサー

基本的に リチウムイオン電池は、低温での使用には向いていないはずです。

多分寒冷地での使用を前提にするような特別仕様なものがあるとは思いますが。
普通に購入できるかはわかりません。

リチウム１次電池は、低温時での動作に優れていますが、リチウムイオン２次電池とはまったく違います。

あと、リチウムイオン電池の発火の危険は、中の電解液が空気に触れることで起こるので、
別に低温だから大丈夫と言うわけでもありません。

また、リチウムイオンポリマー電池というのも、ありますが、こちらは電解液が高分子になっていることが
大きな違いですが、発火の危険が低いとはいっても無いわけではありません。

参考URL：

http://www.mitsubishi-cable.co.jp/jihou/pdf/97/12.pdf

お礼

athanasius様

ご回答ありがとうございます。
注意点が見えてきました。
参考にさせていただきます。

ありがとうございました。

以上

回答No.3

kringon

同じ環境ではないのですが、似たような環境で装置を稼働させたことがあります。参考になれば幸いです。

出力が小さい場合は稼働可能と思われます。
自分は北海道の山で（最低温度が-２０度くらい）装置を稼働させたことがあります。
電池は一次電池のCR123A（リチウム電池）です。
モーターをドライブするため、一時的に大きな電流が必要になり、動作不安定になるかと思っていましたが、無事でした。（モーターの使用頻度は１日数回。一回の動作は１秒以内）
CR123Aは、極めて高い放電特性があるものだと驚きました。（ログから深夜２時~３時にモーターを駆動させていることがわからるため、周辺環境から-20近い気温だったと予想されます）

多分、モーターを頻繁に動かした場合、電池はすぐに不安定になり、動作不良の原因になったと思われます。
自分のつくった装置は、常態では微弱電流しか必要としない装置なので正常に動作してくれたと考えています。

充電式のリチウムイオン電池については（基本的にはあまり変わらない？）使ったことがないので何とも言えませんが、出力が小さなものであれば大丈夫ではないでしょうか？

一応、マイコンも標準のものではなく、低温使用のEP仕様(-40までOKなPIC12F675EP)を使いました。
自分の場合は、電池の放電特性よりも深刻な問題がありました。
寒暖の差と地面からの水分蒸発に伴う結露です。
結露で動作異常や故障といった問題が結構ありました。
自分の動作環境では結露対策（結線方法やシリコン充填などで対応）などが必要になると感じたことがあります。

お礼

kringon様

ご回答ありがとうございます。
ご苦労が手に取るようにわかります。
参考にさせていただき、いろいろ調べてみます。

ありがとうございました。

以上

回答No.2

Wr5

追加です。

回答No.1は素人判断ですので…
正確なところはメーカーに問い合わせて確認して下さい。

低温なら問題ないかも知れませんが、リチウンイオンバッテリーは燃えることもありますので…。
# 寿命になったリポバッテリーを燃やしている動画とかあったりします。

お礼

Wr5様
ご回答ありがとうございました。
扱い方では危険な部材ですね。
いろいろ調べてみます。

以上

回答No.1

Wr5

>(1)低温での放電特性
>-20度の環境下でもリチウム電池は使用可能なものでしょうか？

ラジコン用のリチウムポリマー電池で、冬に暖めてから使用している。
というのがブログなどで発見できるかと思われます。
# -20度だと…ポリマーも凍結しているような気がしないでもないですが…。
ポリマーだから…という可能性も否定できなくはない…ですかね。
http://www.baysun.net/ionbattery_story/lithium10.html
によると、-20℃でのグラフもありますし。(円筒形と書かれているのでポリマーではなさそうですが)
ちなみに電圧の方を見れば判ると思いますが、1セルの場合のグラフです。

>(2)購入
>充電回路を市販のICを用いて組もうと考えています。
>ですので、バッテリ単体の購入が必用になります。
>リチウム電池単体での購入は可能なものでしょうか？

秋葉原の千石通商などで、2セルや3セルなどのバッテリー(円筒形の複数接続タイプ)を見かけたことはあります。
ので、購入自体は可能かと思われますが……。