リチウム電池辞典

小型で大容量のリチウム電池。今では携帯電話やノートパソコンン、デジタルカメラ、自動車や飛行機の機器類にまで利用されるようになりました。

小型で大容量のリチウム電池は世界規模で普及していますが、メーカーの開発競争などによって、トラブルや事故が相次いでいます。

一方では、身近な商品としてあるにもかかわらず私たちはリチウム電池の知識に関してほとんどもっていません。

身近に起こるリチウム電池の防止のためにもリチウム電池の誕生から、用途や正しい使い方までをわかりやすくまとめていますので、当サイトをお役に立てて下さい。

ソニーは国内2工場に４００億円を投じ、リチウム電池の月産能力を２０１０年末に現行より
8割引き上げると発表しました。

携帯電話やノート型パソコンのほか、電動工具などの需要拡大に対応します。

リチウム電池は三洋電機、ソニー、松下電器産業が世界シェアの6割超を握ります。
国内大手3社がそろって増産計画を打ち出したことで、韓国サムスングループなどを含めた
量産競争が激しくなりそうです。

ソニーは子会社のソニーエナジー・デバイスに10年度までの3年間に４００億円を投資。
本宮事業所に主要部品となる電極の量産工場を新設するほか、栃木事業所で基幹部品
「電池セル」の組み立てラインを増強します。
ソニーは今月下旬にシンガポール工場で携帯電話向け電池の量産を始めるほか、中国
でも生産を増強。
全社の月産能力（現行４１００万個）を10年末までに７４００万個に引き上げます。

ソニーはコードレス化が進む電動工具や小型・高出力の製品が登場しているひげそり機など
小物家電で広がる需要を取り込み、供給を増やします。

現在は約５割を占める携帯電話や、２割を占めるノート型パソコン以外の需要を開拓し、
事業規模を拡大します。
また、引き続き増産を検討するとしており、投資額の積み増しを検討する公算が強い。

三洋、松下も新工場を建設し、リチウム電池を増産する計画です。
世界シェア２５％前後で最大手の三洋に対して、世界二位の座をサムスンと争うソニー
（世界シェア２０％程度）と松下が追撃する。
国内大手と海外勢とが入り乱れて戦う構図がしばらく続きそうです。

ソニーが6月に発表した中間経営方針で、リチウム電池を画像処理半導体などと並んで
集中領域と位置付けましたが、2006年にパソコン向け電池で発火事故が起こり、安全性
を巡って批判された際には事業撤退もささやかれていました。
増産投資で攻勢に転じるが、できるだけリスクを回避しながら安定的に事業を伸ばそうと
する姿勢がうかがえます。

ソニーは90年に世界で初めてリチウム電池を実用化しました。
リチウム電池の開発により、デジタルカメラ、パソコンなど様々なデジタル製品の小型化
が実現し、こうした製品群を抱えるソニーの収益を支えてきました。

一方で電池事業はリスクも高い。06年にはパソコン向け電池での発火事件が発生し、
９６０万個を対象にした電池の回収費用などで、07年3月期決算には５１２億円を引き当て
ました。

競合する三洋電機、松下電器産業もリチウム電池の投資計画を明らかにしていますが
ソニーとは事業戦略が大きく異なります。

三洋電機は独フォルクスワーゲンと、松下はトヨタ自動車と組むなど、ここ数年、自動車に
搭載する電池の開発で連携を深めています。

これに対して、ソニーは開発・量産投資がかさむ自動車向けには慎重です。
ソニーが開発してきた電動工具や小型家電などは既存の技術や仕様で展開できます。
こうした需要を取り込んで収益基盤を固めながら、リスクは大きいが収益期待も大きい
自動車分野などに打って出る機会を狙う考えです。

リチウムの英語名 Lithium は、ギリシャ語の lithos に由来し、「石」を意味する。アルフェドソン(J.A.Arfvedson)が1817年にペタル石の分析によって発見されています。

二酸化マンガンリチウム電池は、正極に二酸化マンガン、負極に金属リチウム、電解液には、有機溶媒にリチウム塩を溶解させたものを用いている。化学反応式は次の通りです。

●正極 MnIVO2+Li++e-→MnIIIO2(Li+)

●負極 Li → Li++e-

負極に使う金属リチウムは、反応性が極めて高いので、アルミニウム等との合金を用いる場合も多い。

電解液に機溶媒を使うのは、リチウムは水分と速やかに反応して水素を発生するからである。プロピレンカーボネートやγ-ブチロラクトン、ジメトキシエタン等が多く用いられています。

また、電解質には、無機・有機の含フッ素化合物や過塩素酸のリチウム塩が用いられています。

上図のように、リチウム金属酸化物を使った正極と炭素などを使った負極の間をリチウムイオンが移動して電気が起きる仕組みとなっています。

両極間を絶縁シートで挟んで何層にも積み重ねた構造が一般的です。

リチウムの英語名 Lithium は、ギリシャ語の lithos に由来し、「石」を意味する。アルフェドソン(J.A.Arfvedson)が1817年にペタル石の分析によって発見されました。

リチウム (Lithium) ：原子番号 3の元素。元素記号はLi。アルカリ金属の一つ。

常温で安定な結晶構造は、体心立方格子 (BCC)。比重は、0.53、融点は摂氏180℃、沸点は摂氏1330℃（沸点は異なる実験値あり）。

銀白色の柔らかい金属である。ナトリウムよりは硬い。

同じアルカリ金属のナトリウム、カリウムと比べて反応性は劣り、化学的性質は、アルカリ土類金属、特にマグネシウムと類似するのが特徴。

乾いた空気中ではほとんど変化しないが、水分があると常温でも窒素と反応し窒化リチウム(Li3N) を生ずる。また、熱すると燃焼して酸化リチウム(Li2O)になる。

このためリチウムを金属として取り扱う場合はアルゴン雰囲気下で取り扱う必要がある。

リチウムは延性に欠けるので、試薬のリチウムワイヤーは1%程度のナトリウムを添加した合金である。

上記写真はパナソニックリチウム電池 CR2016 P